KR20070094032A - Metallic powder blends - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기저 분말(base powder)을 우선 플레이크 모양의 입자(flake-like particle)로 변형시킨 다음 그것을 밀링 보조제의 존재 하에서 추가의 첨가제와 분쇄시키는 공정에 따라 제조된 평균 입경 D50이 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하의 금속, 합금 혹은 복합 분말의 혼합물과, 이들 분말 혼합물의 용도와, 그리고 이 혼합물로 제조된 성형 제품에 관한 것이다. The present invention provides an average particle diameter D50 of 75 μm or less, produced by the process of first transforming a base powder into flake-like particles and then grinding it with additional additives in the presence of a milling aid. Preferably a mixture of metals, alloys or composite powders of 25 μm or less, the use of these powder mixtures, and molded articles made from these mixtures.
공공의 열람용으로 아직 공개되지 않은 국제출원번호 PCT/EP/2004/00736호에 따르면, 큰 평균 입경을 지닌 기저 분말로부터 ASTM C 1070-01에 따라 Microtrac(등록상표) X100 입자 크기 분석기를 이용하여 측정하면 평균 입경 D50이 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하의 금속, 합금 혹은 복합 분말을 제조하기 위한 공정에 의해 얻을 수 있는 분말이 공지되어 있으며, 상기 기저 분말의 입자는 입경 대 입자 두께의 비가 10:1 내지 10000:1인 플레이크 모양의 입자로 변형 단계에서 처리되고, 이들 플레이크 모양의 입자는 추가의 공정 단계에서 밀링 보조제의 존재 하에서 분쇄기(pulverisation) 혹은 높은 에너지 하중에 처해진다. 이러한 공정 다음에 응결 해체 단계(de-agglomeration)가 후속하는 것이 유리하다. 분말 덩어리(powder agglomerate)들이 그들의 일차 입자로 파쇄되는 이러한 응집 해체 단계 는 예컨대, 가스 역류 밀, 초음파 욕조, 반죽기(kneader) 혹은 회전자-고정자에서 실행될 수 있다. 이 특허의 명세서에서는 이러한 분말을 PZD 분말이라고 일컫는다.According to International Application No. PCT / EP / 2004/00736, which has not yet been published for public viewing, from a base powder with a large average particle diameter using a Microtrac® X100 particle size analyzer according to ASTM C 1070-01 When measured, a powder obtainable by a process for producing a metal, alloy or composite powder having an average particle diameter D50 of 75 μm or less, preferably 25 μm or less is known, and the particles of the base powder have a particle size versus particle thickness. The flake shaped particles with a ratio of 10: 1 to 10000: 1 are treated in the deformation step, and these flake shaped particles are subjected to pulverisation or high energy loads in the presence of milling aids in further processing steps. It is advantageous to follow this process followed by a de-agglomeration. This flocculation disintegration step, in which powder agglomerates are broken into their primary particles, can be carried out, for example, in a gas countercurrent mill, ultrasonic bath, kneader or rotor-stator. In the specification of this patent, such powder is referred to as PZD powder.
이러한 PZD 분말은 분말 야금술을 응용한 통상적인 금속, 합금 및/또는 복합 분말에 비해 예컨대, 제조된 성형품의 강도, 산화 및 부식 성질이 더 양호하고 또 낮은 제조비뿐만 아니라 소지 강도(green strength), 압축성, 소결 성질, 큰 소결 온도 범위 및/또는 낮은 소결 온도에 있어서 더 양호한 것과 같이 다양한 장점을 지닌다. 이러한 분말의 단점은 예컨대, 유동성(flowability)이 불량하다는 데 있다. 낮은 탭 밀도와 관련이 있는 수축 특성의 변화로 인해 분말 야금 공정 동안 문제를 일으켜 소결 수축을 더 커지게 만드는 결과를 가져올 수 있다. 이러한 분말 특징은 본 명세에서 참조한 국제출원번호 PCT/EP/2004/00736호에 개시되어 있다. Such PZD powders have, for example, better strength, oxidation and corrosion properties of the molded articles produced, compared to conventional metal, alloy and / or composite powders applied with powder metallurgy, as well as lower production costs, as well as green strength and compressibility. , Sintering properties, large sintering temperature range and / or low sintering temperature, have various advantages. The disadvantage of such powders is, for example, poor flowability. Changes in shrinkage properties associated with low tap densities can cause problems during powder metallurgy processes, resulting in greater sinter shrinkage. This powder feature is disclosed in International Application No. PCT / EP / 2004/00736, referenced herein.
예컨대, 금속 용해물의 원자화(atomisation)에 의해 획득한 통상적인 분말은 또한 단점이 있다. 특히 고합금 물질로 알려진 소정의 합금 조성물에 있어서는 소결 활성도(sintering activity)가 부족하며, 압축성이 불량하고, 제조비가 많이 든다. 이러한 단점들은 특히 금속 사출 성형(MIM), 슬립 캐스팅(slip casting), 습식 스프레잉 및 열 스프레잉 코팅에 있어서는 덜하게 된다. 종래의 금속 분말의 소지 강도가 불량하다는 결과로 인해(금속, 합금 및 복합 분말의 관점에서, 이하 "MLV"라 줄여 씀), 이들 물질들은 성형체(green compact)가 이를 위해 충분한 강도를 갖지 않기 때문에 종래의 분말 야금 압축과, 분말 롤링과, 그리고 소지 공정에 후속한 냉간 등방압 성형(cold isostatic pressing: CIP)에 있어서 부적절하다. Conventional powders obtained by, for example, atomization of metal melts also have disadvantages. In particular, certain alloy compositions known as high-alloy materials lack sintering activity, poor compressibility, and high manufacturing costs. These drawbacks are less particularly in metal injection molding (MIM), slip casting, wet spraying and heat spraying coatings. Due to the poor holding strength of conventional metal powders (abbreviated as "MLV" in the context of metals, alloys and composite powders), these materials do not have sufficient strength for the green compact to do so. It is inappropriate for conventional powder metallurgy compaction, powder rolling, and cold isostatic pressing (CIP) following the holding process.
본 발명의 목적은 종래의 금속 분말(MLV)과 PZD 분말의 전술한 단점을 갖지 않지만 높은 소결 활성도, 양호한 압축성, 높은 소지 강도, 양호한 주입성 등의 개개의 장점들을 가능한 한 최대한으로 활용할 수 있는 분말 야금용 금속 분말을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is a powder which does not have the above-mentioned disadvantages of conventional metal powder (MLV) and PZD powder but which can take full advantage of the individual advantages such as high sintering activity, good compressibility, high holding strength, good injectability, etc. It is to provide a metal powder for metallurgy.
본 발명의 또 다른 목적은 특징적인 성질을 지닌 PZD 분말로부터 제조된 성형 제품을 공급할 수 있는 기능성 첨가제, 예컨대 초강도의 분말과 같이 충격 강도 혹은 내마모성을 증가시키는 첨가제, 혹은 성형체의 가공을 용이하게 해주는 첨가제, 혹은 다공성 구조를 제어하는 템플릿(template)으로서의 기능을 하는 첨가제를 포함하는 분말을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a functional additive capable of supplying a molded article made from PZD powders with characteristic properties, such as additives that increase impact strength or wear resistance, such as super-strength powders, or to facilitate processing of shaped bodies. It is to provide a powder containing an additive, or an additive that functions as a template for controlling the porous structure.
본 발명의 또 다른 목적은 분말 야금 성형 공정의 모든 범위에 적용 가능하고 이에 따라 종래의 금속, 합금 혹은 복합 분말로는 불가능하였던 분야에서도 또한 응용할 수 있는 고합금 분말을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a high alloy powder that can be applied to all ranges of powder metallurgy forming processes and thus also applicable to fields which were not possible with conventional metals, alloys or composite powders.
이러한 목적은 크거나 작은 평균 입경을 지닌 기저 분말의 입자를 변형 단계에서 입경 대 입자 두께의 비가 10:1 내지 10000:1인 플레이크 모양의 입자로 처리하고, 이들 플레이크 모양의 입자를 추가의 공정 단계에서 밀링 보조제의 존재 하에서 분쇄기에 노출시키는 공정에 의해 얻을 수 있는, ASTM C 1070-01에 따라 Microtrac(등록상표) X100 입자 크기 분석기를 이용하여 측정하면 평균 입경 D50이 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하 혹은 25㎛ 내지 75㎛의 금속, 합금 혹은 복합 분말인 성분Ⅰ, 분말 야금에 적용할 종래의 금속 분말(MLV)인 성분Ⅱ, 및/또는 기능성 첨가제인 성분Ⅲ을 함유하는 금속 분말 혼합물에 의해 달성된다. 플레이크 제조와 분쇄 단계는 동일한 유닛 내에서, 특별한 목적(플레이크 형성, 분쇄)에 적합한 조건 하에서 한 단계를 수행한 직후 다른 단계를 수행함으로써 직접 조합될 수 있다. This aim is to treat particles of the base powder having a large or small average particle diameter in the deformation step with flake shaped particles having a ratio of particle size to particle thickness of 10: 1 to 10000: 1, and these flake shaped particles are subjected to further processing steps. Measured using a Microtrac® X100 particle size analyzer according to ASTM C 1070-01, obtainable by a process of exposing to a grinder in the presence of a milling aid at To a metal powder mixture containing component I, which is a metal, alloy or composite powder of less than or equal to 25 μm or 75 μm, component II, which is a conventional metal powder (MLV) to be applied to powder metallurgy, and / or component III, which is a functional additive. Is achieved. Flaking preparation and grinding steps can be combined directly in the same unit by performing another step immediately after carrying out one step under conditions suitable for a particular purpose (flake formation, grinding).
이러한 목적은 또한 금속, 합금 혹은 복합 분말의 수축이 제1 수축 최대량의 온도 이내에서 DIN 51045-1에 따라 팽창계를 이용하여 측정하면 원자화에 의해 제조된 동일한 화학 조성과 동일한 평균 입경 D50의 금속, 합금 혹은 복합 분말의 수축보다 적어도 1.05배이고, 조사 대상의 분말이 수축을 측정하기 이전에 이론 밀도의 50%의 압축 밀도로 수축되는 금속, 합금 혹은 복합 분말인 성분Ⅰ, 분말 야금에 적용할 종래의 금속 분말(MLV)인 성분Ⅱ, 및/또는 기능성 첨가제인 성분Ⅲ을 함유하는 금속 분말 혼합물에 의해 달성된다. 취급할 수 있는 성형체가 소망하는 밀도(50%)의 종래의 분말로부터 제조될 수 없는 경우, 예컨대, 프레싱 보조제를 사용함으로써 더 큰 밀도를 또한 허용할 수 있다. 이것은 분말 압축체의 "금속 밀도"와 동일하고 MLV 분말과 프레싱 보조제의 평균 밀도가 아닌 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.This object is also aimed at measuring the shrinkage of a metal, alloy or composite powder using an dilatometer according to DIN 51045-1 within the temperature of the first shrinkage maximum, with the same chemical composition and the same average particle diameter D50 produced by atomization, Conventional components for powder metallurgy, component I, which are metals, alloys or composite powders that are at least 1.05 times larger than the shrinkage of the alloy or composite powder, and which have been shrunk to a compressive density of 50% of the theoretical density prior to measuring the shrinkage. A metal powder mixture containing component II, which is a metal powder (MLV), and / or component III, which is a functional additive. If the handle that can be handled cannot be made from conventional powders of the desired density (50%), greater densities can also be tolerated, for example by using pressing aids. This should be interpreted as meaning the "metal density" of the powder compact and not the average density of the MLV powder and the pressing aid.
성분Ⅰ을 사용함으로써 또한 산소, 질소, 탄소, 붕소, 실리콘의 함량이 정확하게 설정될 수 있는 금속 분말 혼합물을 제조하는 것을 가능하게 해준다. 산소 혹은 질소가 공정에 주입될 경우, 높은 에너지 입력은 성분Ⅰ을 제조하는 동안 산화물 및/또는 질화물 상의 형성을 초래할 수 있다. 이러한 상들은 중요한 물질 강화 효과를 가질 수 있기 때문에 어떤 응용에서는 바람직할 수 있다. 이러한 효과는 산화물 분산 강화(oxide dispersion strengthening: ODS) 효과로 알려져 있다. 그러나 이러한 상의 혼입은 종종 프로세싱 특성(예컨대, 압축성, 소결 활성도) 저하와 관련이 있다. 합금 성분에 대한 분산질(dispersoid)의 일반적인 불활성 특성의 결과로 인해, 합금 성분은 소결을 방해할 수 있다.The use of component I also makes it possible to produce metal powder mixtures in which the contents of oxygen, nitrogen, carbon, boron and silicon can be set accurately. If oxygen or nitrogen is injected into the process, high energy input can result in the formation of oxide and / or nitride phases during the manufacture of component I. These phases may be desirable in some applications because they can have significant material strengthening effects. This effect is known as oxide dispersion strengthening (ODS) effect. However, incorporation of such phases is often associated with lower processing properties (eg, compressibility, sintering activity). As a result of the general inert properties of the dispersoids for the alloy components, the alloy components can interfere with sintering.
분쇄는 전술한 상들을 제조한 분말에서 즉시 미세하게 분포시킨다. 따라서 형성된 상(예컨대, 산화물, 질화물, 탄화물, 붕소화물)은 통상적으로 제조된 분말에서 보다 성분Ⅰ에서 더욱 미세하게 그리고 균일하게 분포된다. 이것은 다시 별개로 혼입된 동일한 타입의 상에 비하여 소결 활성도의 증가를 초래한다. 이것은 본 발명에 따라 금속 분말 혼합물의 소결성을 향상시킨다. 미세하게 분산된 층간삽입(intercalation)을 이용하는 이러한 분말은 특히 밀링 공정 동안 산소의 정확한 주입에 의해 얻을 수 있으며, 매우 미세하게 분산된 산화물을 형성할 수 있도록 해준다. ODS 입자로 적합하고 밀링 공정 동안 기계적인 균질화와 분산을 겪게 되는 밀링 보조제의 특별한 사용이 또한 가능할 수 있다. Grinding is immediately finely distributed in the powders prepared above. Thus the formed phases (eg oxides, nitrides, carbides, borides) are more finely and uniformly distributed in component I than in conventionally prepared powders. This in turn results in an increase in sintering activity compared to the same type of phases incorporated separately. This improves the sinterability of the metal powder mixture according to the invention. Such powders using finely dispersed intercalation can be obtained, in particular, by the correct injection of oxygen during the milling process, allowing the formation of very finely dispersed oxides. Special use of milling aids may also be possible which are suitable for ODS particles and undergo mechanical homogenization and dispersion during the milling process.
본 발명에 따른 금속 분말 혼합물은 모든 분말 야금 성형 공정에 사용하기 적합하다. 본 발명에 따른 분말 야금 성형 공정은 특히 그린 프로세싱, 열 스프레잉 및 용착 용접과 함께 프레싱, 소결, 슬립 캐스팅, 시트 몰딩, 습식 스프레잉, 분말 롤링(냉간, 열간 혹은 온간 압연), 열간 성형 및 열간 등방압 성형(HIP), 소결 HIP, 분말 장입 소결, 냉간 등방압 성형(CIP)이다. The metal powder mixtures according to the invention are suitable for use in all powder metallurgy molding processes. The powder metallurgy forming process according to the invention is particularly suitable for pressing, sintering, slip casting, sheet molding, wet spraying, powder rolling (cold, hot or hot rolling), hot forming and hot working together with green processing, hot spraying and weld welding. Isotropic Pressing (HIP), Sintering HIP, Powder Loading Sintering, Cold Isostatic Pressing (CIP).
분말 야금술의 몰딩 공정에서 금속 분말을 사용함으로써, 프로세싱, 물리적 특성과 물질 특성에서 현저한 차이를 초래하게 되고, 화학 조성은 종래의 금속 분말의 것과 비교되거나 또는 동일하지만 향상된 특성을 갖는 성형 제품을 제조할 수 있도록 해준다. 성분Ⅱ의 존재는 고온 강도, 강도, 인성, 내마모성, 내산화성 혹은 다공성 등과 같은 성분 특성의 정확한 "튜닝(tuning)"을 허용 해준다.The use of metal powders in the molding process of powder metallurgy results in significant differences in processing, physical and material properties, and the chemical composition is comparable to that of conventional metal powders or to produce molded articles having the same but improved properties. To help. The presence of component II allows for accurate "tuning" of component properties such as high temperature strength, strength, toughness, wear resistance, oxidation resistance or porosity.
순수, 열 스프레이 분말은 또한 성분 치유액(repair solution)으로서 사용될 수 있다. 열 스프레이 분말로서 아직 비공개된 국제출원번호 PCT/EP/2004/00736호에 따른 순수 응집/소결 분말을 사용하면, 기저 물질보다 더 양호한 마모 및 부식 성질을 지닌 표면층으로 상기 성분의 특징적인 코팅을 할 수 있도록 해준다. 이러한 특징은 PCT/EP/2004/00736호에 따른 분말을 제조하는 동안 기계적인 하중으로 초래되는 합금 매트릭스에서 매우 미세하게 분포된 세라믹 층간 삽입(산소와 친화성이 있는 요소의 산화물)의 결과로서 생긴다.Pure, thermal spray powders can also be used as component repair solutions. The use of purely agglomerated / sintered powders according to International Application No. PCT / EP / 2004/00736, which is still undisclosed as thermal spray powders, will result in a characteristic coating of these components with a surface layer having better wear and corrosion properties than the base material. To help. This feature arises as a result of the very finely distributed ceramic intercalation (oxide of the element compatible with oxygen) in the alloy matrix resulting from mechanical loading during the preparation of the powder according to PCT / EP / 2004/00736. .
상기 성분Ⅰ은 기저 분말을 우선 플레이크 모양의 입자로 변형시킨 다음 그것을 밀링 보조제의 존재 하에서 분쇄시키는 2단계 공정에 따라 획득할 수 있는 금속, 합금, 및 복합 분말이다. 특히, 성분Ⅰ은, ASTM C 1070-01에 따라 Microtrac(등록상표) X100 입자 크기 분석기를 이용하여 측정하면 평균 입경 D50이 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하이고, 큰 평균 입경을 지닌 기저 분말로부터 얻을 수 있고, 기저 분말의 입자를 입경 대 입자 두께의 비가 10:1 내지 10000:1인 플레이크 모양의 입자로 변형 단계에서 처리하고 이들 플레이크 모양의 입자를 추가의 공정 단계에서 밀링 보조제의 존재 하에서 분쇄에 노출시키는 공정에 의해 획득할 수 있는 금속, 합금 혹은 복합 분말이다. Component I is a metal, alloy, and composite powder that can be obtained according to a two step process in which the base powder is first transformed into flake shaped particles and then ground in the presence of a milling aid. In particular, component I, based on ASTM C 1070-01, has a mean particle size D50 of 75 μm or less, preferably 25 μm or less, as measured using a Microtrac® X100 particle size analyzer, and a base powder having a large average particle size. Particles of the base powder are treated in the deformation step with flake shaped particles having a particle size to particle thickness ratio of 10: 1 to 10000: 1 and these flake shaped particles are subjected to further processing steps in the presence of a milling aid. A metal, alloy or composite powder obtainable by a process that is exposed to grinding.
Microtrac(등록상표) X100 입자 크기 분석기는 미국 허니웰(Honyywell)에서 상업적으로 시판하는 것이다.Microtrac® X100 particle size analyzer is commercially available from Honeywell, USA.
입경 대 입자 두께의 비를 측정하기 위해, 입경과 입자 두께는 사진 광학 현미경에 의해 측정된다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 플레이크 모양의 분말 입자는 2체적부의 수지 대 1체적부의 플레이크의 비율로 점성이 있는 투명한 에폭시 수지와 먼저 혼합된다. 혼합할 때 혼입되는 기포는 그 다음 혼합물의 탈기에 의해 제거된다. 이제 기포가 없는 혼합물은 그 다음 평평한 기판으로 주입되며, 롤러를 이용하여 광폭 시트로 롤링된다. 이러한 방법으로, 플레이크 모양의 입자는 롤러와 기판 사이의 유동장에서 자체적으로 바람직하게 정렬된다. 양호한 층은 플레이크의 표면의 법선이 평평한 기판 표면의 법선과 평균적으로 평행하게 정렬되는데, 다시 말해서 플레이크는 평균적으로 층내에서 기판 상에 평탄하게 배열된다. 경화 후, 적절한 치수의 샘플은 기판 상에 놓인 에폭시 수지 시트가 된다. 이러한 샘플은 기판에 수직하면서 평행하게 현미경을 이용하여 고찰된다. 눈금 맞춤 렌즈를 구비한 현미경을 사용하고 적절한 입자 배향을 고려하면 적어도 50개의 입자가 측정되고 평균값은 측정치로부터 산출된다. 이러한 평균값은 플레이크 모양의 입자의 입자 두께를 나타낸다. 입자 두께는 입경을 측정하기 위해서 또한 사용한 눈금 맞춤 렌즈를 구비한 현미경을 사용하여 분석할 기판과 샘플을 관통하는 수직 단면 상에서 측정된다. 기판에 가능한 한 거의 평행하게 놓인 입자들만 측정할 수 있도록 주의를 기울여야 한다. 입자는 투명한 수지 내에서 모든 면 상에 코팅되기 때문에, 적절하게 배향된 입자를 선택하는 것과 평가될 입자의 한계를 신뢰성 있게 할당하는 것은 어렵지 않게 된다. 한 번 더, 적어도 50개의 입자가 측정되고 평균값은 측정치로부터 산출된다. 이러한 평균값은 플레이크 모양의 입자의 입경을 나타낸다. 입경 대 입자 두께의 비율은 이전에 측정한 치수로부터 계산될 수 있다.In order to measure the ratio of particle diameter to particle thickness, the particle diameter and the particle thickness are measured by a photographic optical microscope. To achieve this object, the flake shaped powder particles are first mixed with a viscous transparent epoxy resin in a ratio of 2 parts by volume of resin to 1 part by volume of flakes. The bubbles incorporated in the mixing are then removed by degassing the mixture. The bubble-free mixture is then injected into a flat substrate and rolled into a wide sheet using a roller. In this way, the flake shaped particles are preferably aligned themselves in the flow field between the roller and the substrate. Preferred layers align averagely parallel to the normal of the surface of the substrate where the normals of the surface of the flakes are flat, that is to say the flakes are arranged flat on the substrate in the layer on average. After curing, the sample of the appropriate dimensions becomes an epoxy resin sheet placed on the substrate. Such samples are considered using a microscope perpendicular to and parallel to the substrate. Using a microscope with a graduated lens and taking into account proper particle orientation at least 50 particles are measured and an average value is calculated from the measurements. This average value represents the particle thickness of the flake shaped particles. Particle thickness is measured on a vertical cross section through the substrate and the sample to be analyzed using a microscope with a graduated lens used to measure the particle diameter. Care should be taken to only measure particles that are placed as parallel as possible to the substrate. Since the particles are coated on all sides in a transparent resin, it is not difficult to select properly oriented particles and reliably assign the limits of the particles to be evaluated. Once more, at least 50 particles are measured and an average value is calculated from the measurements. This average value represents the particle size of the flake shaped particles. The ratio of particle diameter to particle thickness can be calculated from previously measured dimensions.
특히 미세한 연성의 금속, 합금 혹은 복합 분말은 이러한 공정에 의해 생성될 수 있다. 연성의 금속, 합금 혹은 복합 분말은 파단점까지 기계적 하중이 가해질 때 현저한 재료의 손상(재료의 취성화, 재료의 파단)이 일어나기 전에 소성 연신 혹은 변형을 겪게 되는 그러한 분말을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 소성 재료 변화는 그 재료에 따라 좌우되고 초기 길이에 대해 0.1퍼센트 내지 수백 퍼센트의 범위일 수 있다.Particularly ductile metals, alloys or composite powders can be produced by this process. Soft metals, alloys or composite powders should be understood to mean those powders that undergo plastic stretching or deformation before significant material damage (brittle material, fracture of material) occurs when mechanical load is applied to the break point. . This plastic material change depends on the material and may range from 0.1 percent to several hundred percent with respect to the initial length.
연성의 정도 즉, 기계적 스트레인의 영향 하에서 변형을 지속하는 소성을 얻기 위한 재료의 능력은 기계적 인장력 및/또는 압력 테스트에 의해 측정 혹은 설명될 수 있다. The degree of ductility, that is, the ability of the material to obtain plasticity to sustain deformation under the influence of mechanical strain, can be measured or explained by mechanical tensile and / or pressure tests.
기계적 인장력 테스트에 의해 연성 정도를 측정하기 위해, 소위 말하는 인장 테스트 시험편은 평가할 재료로부터 생성된다. 이 시험편은 예컨대, 시험편의 전장의 약 30-50%의 길이에 걸쳐 그 길이의 중앙으로 약 30-50%만큼 감소되는 직경을 갖는 원통형의 시험편일 수 있다. 인장 테스트 시험편은 전자 기계 혹은 전자 유압 인장 시험기의 클램핑 장치로 로딩된다. 실제 기계적인 테스트 이전에, 길이 측정 센서는 시험편의 전장의 약 10%의 측정 길이에 걸쳐 시험편의 중간에 배치된다. 이러한 측정 센서는 기계적인 인장 스트레인을 인가하는 동안 선택된 측정 길이에 걸쳐 길이 증가를 추적하는 것을 가능하게 해준다. 시험편이 파괴될 때까지 스트레인을 증가하고, 응력-스트레인 차트의 도움으로 길이 변화의 소성 부분을 평가한다. 적어도 0.1%의 소성 길이 변화를 얻을 수 있는 구조로 된 재료를 본 명세서에서는 연성이 있다고 기술할 것이다.In order to measure the degree of ductility by mechanical tensile test, so-called tensile test specimens are produced from the material to be evaluated. This test piece may be, for example, a cylindrical test piece having a diameter that is reduced by about 30-50% to the center of the length over about 30-50% of the full length of the test piece. Tensile test specimens are loaded into the clamping device of an electromechanical or electrohydraulic tensile tester. Prior to the actual mechanical test, the length measuring sensor is placed in the middle of the test piece over a measuring length of about 10% of the full length of the test piece. This measuring sensor makes it possible to track the length increase over the selected measuring length while applying mechanical tensile strain. Increase the strain until the specimen breaks and evaluate the plastic part of the change in length with the aid of the stress-strain chart. Materials having a structure capable of obtaining a plastic length change of at least 0.1% will be described herein as being ductile.
이와 유사하게, 직경 대 두께의 비가 약 3:1인 원통형의 재료 시험편을 상업적으로 입수 가능한 압력 시험기에서 기계적인 압축 하중에 노출시키는 것도 또한 가능하다. 충분한 기계적 압력 스트레인을 가한 이후에, 상기 원통형 시험편은 또한 영구 변형을 겪게 된다. 일단 압력을 해제하고 시험편을 제거하면, 직경 대 두께의 비는 증가하는 것으로 보일 수 있다. 이러한 테스트에서 적어도 0.1%의 소성 변화를 겪은 재료를 본 명세서에서는 또한 연성이 있다고 기술할 것이다.Similarly, it is also possible to expose cylindrical material specimens with a diameter to thickness ratio of about 3: 1 to mechanical compressive loads in commercially available pressure testers. After applying sufficient mechanical pressure strain, the cylindrical test specimen also undergoes permanent deformation. Once the pressure is released and the specimen is removed, the ratio of diameter to thickness may appear to increase. Materials that have experienced a plastic change of at least 0.1% in this test will also be described as ductile herein.
적어도 5% 정도의 연성을 지닌 미세하면서 연성이 있는 합금 분말은 상기 공정에 따라 양호하게 제조된다. Fine, ductile alloy powders with at least about 5% ductility are well prepared according to the above process.
그 자체로 더 분쇄할 수 없는 합금 혹은 금속 분말의 분쇄성은 밀링 공정에서 정확하게 첨가되거나 또는 생성되는 기계적으로, 기계 화학적으로 및/또는 화학적으로 활성 밀링 보조제의 사용에 의해 향상된다. 이러한 접근법의 기본 개념에 있어서, 이렇게 생성된 분말의 화학적 "타깃 조성"은 전체적으로 변경되어서는 안 되거나 혹은 예컨대, 소결 성질 혹은 유동성 등의 프로세싱 특성이 향상되도록 영향을 미쳐야 한다.The grindability of alloys or metal powders, which cannot be further milled on their own, is enhanced by the use of mechanically, mechanically and / or chemically active milling aids which are added or produced correctly in the milling process. In the basic concept of this approach, the chemical "target composition" of the powder thus produced should not be altered as a whole or should be influenced to improve processing properties such as sintering properties or flowability.
상기 공정은 평균 입경 D50이 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하인 다양한 미세 금속, 합금 혹은 복합 분말을 제조하는 데 적합하다. The process is suitable for producing a variety of fine metals, alloys or composite powders with an average particle diameter D50 of 75 μm or less, preferably 25 μm or less.
생성된 금속, 합금 및 복합 분말은 통상적으로 평균 입경 D50이 작다는 데 그 특징이 있다. 평균 입경은 ASTM C 1070-01(측정 장치: Microtrac(등록상표)X 100)에 따라 측정했을 때 15㎛ 이하가 바람직하다. 미세한 합금 분말을 불량하게 만드는 경향이 있는 제조 특성을 향상시키기 위해 (소정의 재료 두께는 소결 상태에서 산화/부식에 더 내성을 가질 수 있는 다공성 구조) 향상된 프로세싱 특성(프레싱, 소결)을 유지하면서 대체로 시도되는 것보다 현저하게 높은 D50 값(25 내지 300㎛)으로 설정하는 것이 또한 가능하게 된다.The resulting metals, alloys and composite powders are typically characterized by a small average particle diameter D50. The average particle diameter is preferably 15 µm or less when measured according to ASTM C 1070-01 (Measurement apparatus: Microtrac® X 100). To improve manufacturing properties that tend to make fine alloy powders poor (some material thickness is a porous structure that may be more resistant to oxidation / corrosion in the sintered state), while maintaining improved processing properties (pressing, sintering) in general It is also possible to set the D50 value (25 to 300 μm) significantly higher than that attempted.
기저 분말로서, 예컨대 소망하는 금속, 합금 혹은 복합 분말의 조성을 이미 구비한 분말을 사용할 수 있다. 그러나 적절한 혼합 비율의 선택을 통해서만 원하는 조성을 생성하는 공정에서 여러 가지의 기저 분말의 혼합물을 사용하는 것도 또한 가능하다. 추가적으로, 생성된 금속, 합금 혹은 복합 분말의 조성은 밀링 보조제가 제품에 잔존하기 때문에 밀링 보조제의 선택에 의해서도 또한 영향을 받을 수 있다.As the base powder, for example, a powder already having the composition of the desired metal, alloy or composite powder can be used. However, it is also possible to use a mixture of various base powders in a process that produces the desired composition only through the selection of an appropriate mixing ratio. In addition, the composition of the resulting metal, alloy or composite powder can also be influenced by the choice of milling aid since the milling aid remains in the product.
구형 혹은 불규칙한 형상의 입자와 평균 입경이 ASTM C 1070-01에 따라 측정했을 때 75㎛ 초과, 특히 25㎛ 초과, 양호하게는 30 내지 2000㎛, 혹은 30 내지 1000㎛, 혹은 75㎛ 내지 2000㎛ 혹은 75㎛ 내지 1000㎛, 혹은 30㎛ 내지 150㎛인 분말을 기저 분말로서 사용하는 것이 바람직하다.Spherical or irregular shaped particles and average particle diameters of more than 75 μm, in particular more than 25 μm, preferably 30 to 2000 μm, or 30 to 1000 μm, or 75 μm to 2000 μm as measured according to ASTM C 1070-01 or It is preferable to use a powder having a thickness of 75 µm to 1000 µm or 30 µm to 150 µm as the base powder.
요구되는 기저 분말은 예컨대, 금속 용해물의 원자화(atomisation) 그리고 필요에 따라 후속하는 분류 혹은 체질에 의해 얻어질 수 있다. 상기 기저 분말은 먼저 변형 단계에 노출된다. 이 변형 단계는 공지의 장치 예컨대, 롤링 밀, 헤임태그(Hametag) 밀, 고에너지 밀 혹은 초미분쇄기(attritor) 혹은 교반형 볼 밀에서 수행될 수 있다. 적절한 공정 변수를 선택함으로써 특히 재료 혹은 분말 입자의 소성 변형을 얻기에 충분한 기계적 스트레인의 효과에 의해 개개의 입자가 변형되기 때문에 이들은 최종적으로 플레이크 형태를 취하게 되며, 그 두께는 바람직하게 1 내지 20㎛로 된다. 이것은 예컨대, 롤러 혹은 해머 밀에서 한번 장전시킴으로써, "소규모" 변형 단계에서 여러 번 장전시킴으로써, 또는 예컨대, 헤임태그 밀 혹은 Simoloyer(등록상표)의 충격 밀링에 의해 혹은 예컨대, 초미분쇄기 혹은 볼 밀에서 충격 및 마모 밀링의 조합에 의해 일어날 수 있다. 이러한 변형 중에 재료에 높은 하중을 가하는 것은 재료에 구조적 변화 및/또는 취성을 생기도록 할 수 있으며, 이것은 재료를 분쇄하기 위해 후속 단계에서 이용할 수 있다.The required base powder can be obtained, for example, by atomization of the metal melt and subsequent classification or sieving as necessary. The base powder is first exposed to the deformation step. This deformation step can be carried out in known apparatus such as rolling mills, Hamtag tags, high energy mills or attritors or stirred ball mills. By finally selecting the appropriate process variables the individual particles are deformed by the effect of mechanical strain sufficient to obtain plastic deformation of the material or powder particles, which finally take the form of flakes, the thickness of which is preferably between 1 and 20 μm. It becomes This can be done, for example, by loading it once in a roller or hammer mill, by loading it several times in a "small" deformation step, or by, for example, impact milling of a Haytag mill or Simoloyer® or for example in an ultra-mill or ball mill. And wear milling. Applying a high load to the material during this deformation can cause structural changes and / or brittleness in the material, which can be used in subsequent steps to crush the material.
공지의 용해물 야금 급속 응고 공정은 리본 혹은 플레이크를 제조하기 위해 또한 사용할 수 있다. 이들은 기계적으로 제조한 플레이크와 마찬가지로 후술하는 바와 같이 분쇄 공정에 적합하다.Known melt metallurgical rapid solidification processes can also be used to make ribbons or flakes. These are suitable for the grinding process as described later, similarly to the mechanically produced flakes.
변형 단계가 실행되는 장치, 밀링 매체 및 다른 밀링 조건은 마모 및/또는 산소 혹은 질소와의 반응으로 초래되는 불순물이 가능한 한 가장 낮은 레벨로 유지되도록 하고 제품의 응용을 위한 임계적인 레벨 이내 또는 재료에 적용되는 규격 내에 속하도록 선택하는 것이 바람직하다. The apparatus, milling media and other milling conditions under which the deformation step is carried out ensure that impurities resulting from wear and / or reaction with oxygen or nitrogen are kept at the lowest possible level and are within critical levels or materials for the application of the product. It is desirable to select to fall within the applicable standard.
이것은 예컨대, 밀링 용기 및 밀링 매체를 위한 재료의 적절한 선택, 및/또는 산화와 질화 억제 가스의 사용 및/또는 변형 단계 중에 보호 용매의 첨가에 의해 달성될 수 있다.This can be achieved, for example, by appropriate selection of materials for milling vessels and milling media, and / or the use of oxidation and nitriding inhibiting gases and / or the addition of protective solvents during the transformation step.
특별한 공정의 실시예에 있어서, 플레이크 모양의 입자는 급속 응고 단계 예컨대, 소위 말하는 용해물 스피닝, 하나 이상 양호하게는 냉각된 하나 혹은 그 이상의 롤러 상에서 또는 그 사이에서 냉각에 의해 용해물로부터 직접 생성되므로 플레이크가 즉시 형성된다.In a particular process embodiment, the flake shaped particles are produced directly from the melt by a rapid solidification step such as so-called melt spinning, cooling on or between one or more preferably cooled one or more rollers. Flakes are formed immediately.
변형 단계에서 형성된 플레이크 모양의 입자는 분쇄 작업을 받게 된다. 이것은 우선 입경 대 입자 두께의 비를 변화시키며, 원래의 입자(응집 해체에 의해 얻어지게 될 입자)는 일반적으로 입경 대 입자 두께의 비가 1:1 내지 100:1, 양호하게 1:1 내지 10:1인 상태로 얻어진다. 두 번째로, 75㎛ 이하, 양호하게는 25㎛ 이하의 원하는 평균 입경은 분쇄하기 어려운 입자 덩어리를 다시 제조하지 않고 설정된다. The flake shaped particles formed in the deformation stage are subjected to the grinding operation. This first changes the ratio of particle size to particle thickness, and the original particles (particles to be obtained by agglomeration dissolution) generally have a ratio of particle size to particle thickness of from 1: 1 to 100: 1, preferably from 1: 1 to 10: Obtained in 1 state. Secondly, the desired average particle diameter of 75 mu m or less, preferably 25 mu m or less, is set without re-producing agglomerates of particles that are difficult to grind.
분쇄는 예컨대, 편심 진동 밀 등의 밀에서 수행될 뿐만 아니라 상이한 운동과 하중 속도에 의해 플레이크 내의 재료 파괴에 영향을 미치는 재료 베드 롤러 밀, 사출기 혹은 이와 유사한 장치에서 수행될 수 있다.Grinding can be carried out, for example, in mills such as eccentric vibratory mills, as well as in material bed roller mills, injectors or similar devices which affect the destruction of materials in the flakes by different movements and load speeds.
분쇄는 밀링 보조제의 존재 하에서 수행된다. 액체 밀링 보조제, 왁스 및/또는 취성의 분말이 예컨대, 밀링 보조제로서 첨가될 수 있다. 이 밀링 보조제는 기계적, 화학적 혹은 기계화학적인 기능을 할 수 있다.Grinding is carried out in the presence of milling aids. Liquid milling aids, waxes and / or brittle powders can be added, for example, as milling aids. This milling aid may serve a mechanical, chemical or mechanochemical function.
상기 밀링 보조제는 예컨대, 파라핀 오일, 파라핀 왁스, 금속 분말, 합금 분말, 금속 황화물, 금속염, 유기산염 및/또는 경질재의 분말일 수 있다.The milling aid may be, for example, paraffin oil, paraffin wax, metal powder, alloy powder, metal sulfide, metal salt, organic acid salt and / or powder of hard material.
취성의 분말 혹은 상은 기계적 밀링 보조제로서 작용하며 예컨대, 합금, 원 소, 경질재, 탄화물, 규화물, 산화물, 붕소화물, 질화물 혹은 염기성 분말을 형태로 사용될 수 있다. 사전 분쇄된 원소 및/또는 합금은 예컨대, 쉽게 분쇄되지 않는 기저 분말과 함께 사용되어 원하는 조성을 갖는 분말 제품을 제조한다.The brittle powder or phase acts as a mechanical milling aid and can be used, for example, in the form of alloys, elements, hard materials, carbides, silicides, oxides, borides, nitrides or basic powders. Pre-milled elements and / or alloys are used, for example, with base powders that are not easily milled to produce a powder product having the desired composition.
사용될 기저 합금 내에 존재하는 원소 A, B, C 및/또는 D의 이원, 삼원 및/또는 그 이상의 조성물로 구성되는 분말은 취성 분말로서 바람직하게 사용되며, 여기서 A, B, C, D는 이하에서 주어진 의미를 갖는다. Powders composed of binary, tertiary and / or more compositions of elements A, B, C and / or D present in the base alloy to be used are preferably used as brittle powders, where A, B, C, D are Has a given meaning.
액체 및/또는 쉽게 변형된 밀링 보조제 예컨대, 왁스를 또한 사용할 수 있다. 이러한 보조제의 예로는 헥산, 알코올, 아민 혹은 수성 매질 등의 탄화수소를 들 수 있다. 이들은 추가의 공정의 후속 단계를 위해 필요로 하는 및/또는 분쇄후 쉽게 제거될 수 있는 화합물이 바람직할 수 있다. Liquid and / or easily modified milling aids such as waxes may also be used. Examples of such adjuvants include hydrocarbons such as hexane, alcohols, amines or aqueous media. These may be desirable compounds that are needed for subsequent steps in the further process and / or that can be easily removed after grinding.
색소 생성물로 공지되어 있고 액체 환경에서 응집되지 않은 단일 플레이크를 안정시키도록 사용되는 특정의 유기 화합물을 사용하는 것도 또한 가능하다.It is also possible to use certain organic compounds known as pigment products and used to stabilize a single flake which is not agglomerated in a liquid environment.
특별한 실시예에 있어서, 기저 분말과의 정확한 화학 반응을 시작하여 밀링을 증대 및/또는 제품의 특별한 화학적 조성을 설정하기 위해 밀링 보조제가 사용된다. 이들 보조제는 원하는 조성을 설정하기 위해 단지 하나 혹은 그 이상의 성분만을 필요하게 될 분해 가능한 화학적 화합물일 수 있으며, 적어도 하나의 성분 혹은 요소는 열 공정에 의해 대량으로 제거될 수 있다. In a particular embodiment, milling aids are used to initiate accurate chemical reactions with the base powder to augment milling and / or to set a particular chemical composition of the product. These adjuvants may be degradable chemical compounds that will require only one or more components to set the desired composition, and at least one component or element may be removed in bulk by a thermal process.
예로서, 후속 공정의 단계 및/또는 제품 분말의 분말 야금 프로세싱에서 분쇄된 재료로부터 적어도 부분적으로 제거되고, 잔존하는 잔류물과 함께 원하는 방법으로 분말 조성을 화학적으로 보충하는 수소화물, 산화물, 황화물, 염, 당 등의 환원성 및/또는 분해 가능한 화합물을 들 수 있다. For example, hydrides, oxides, sulfides, salts, which are at least partially removed from the milled material in the steps of the subsequent process and / or powder metallurgical processing of the product powder and chemically supplement the powder composition in the desired manner with the remaining residues. And reducing or decomposable compounds such as sugars.
밀링 보조제를 개별적으로 첨가하기 보다는 분쇄 중에 현장에서 보조제를 제조하는 것도 또한 가능하다. 이것은 예컨대, 분쇄 조건 하에서 기저 분말과 반응하여 취성의 상을 형성하는 반응 가스의 첨가에 의해 밀링 보조제를 생성함으로써 행해질 수 있다. 반응 가스로서 수소가 양호하다. It is also possible to prepare the aid in situ during grinding, rather than adding the milling aid separately. This can be done, for example, by producing a milling aid by the addition of a reaction gas which reacts with the base powder under the grinding conditions to form a brittle phase. Hydrogen is preferred as the reaction gas.
예컨대, 수소화물 및/또는 산화물의 형성에 의해 반응 가스와의 처리 동안 제조된 취성의 상은 일단 분쇄가 완료되거나 획득한 미세 금속, 합금 혹은 복합 분말을 처리하는 동안 대응하는 공정 단계에 의해 일반적으로 다시 제거될 수 있다. For example, brittle phases produced during treatment with the reactant gases by the formation of hydrides and / or oxides are generally again subjected to corresponding process steps during processing of the fine metals, alloys or composite powders once grinding is complete or obtained. Can be removed.
제조된 금속, 합금 혹은 복합 분말로부터 제거 불가능하거나 혹은 완전히 제거할 수 없는 연마 보조제를 사용할 경우, 이 보조제는 잔류 성분이 재료의 특성에 바람직한 영향, 예컨대 기계적 특성 향상, 부식 발생률의 감소, 경도의 증가, 마모 작용 혹은 마찰 및 슬립 특성의 향상을 갖도록 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 일례는 경질재의 사용을 들 수 있으며, 이 경질재의 비율은 후속 단계에서 합금 성분과 함께 경질재가 초경 금속(hard metal) 혹은 초경 금속 합금 복합 재료로 추가적으로 더 처리될 수 있을 정도로 증가한다.When using abrasive aids that cannot or cannot be removed from the manufactured metal, alloy or composite powder, these aids have the desired effect that the residual components have on the properties of the material, such as improved mechanical properties, reduced corrosion incidence, increased hardness. It is preferred to be selected to have abrasion action or an improvement in friction and slip characteristics. An example of this is the use of hard materials, the proportion of which increases with the alloying components in a subsequent step so that the hard materials can be further processed into a hard metal or a hard metal alloy composite material.
변형 단계와 분쇄 이후에, 제조된 금속, 합금 혹은 복합 분말의 일차 입자는 ASTM C 1070-01에 따라 Microtrac(등록상표) X100을 이용하여 측정하면 보통 25㎛, 양호하게는 75㎛ 미만, 특히 25㎛ 이하가 바람직한 평균 입경 D50을 갖는다. After the deformation step and milling, the primary particles of the prepared metal, alloy or composite powder are usually 25 μm, preferably less than 75 μm, in particular 25, as measured using Microtrac® X100 according to ASTM C 1070-01. Μm or less has a preferable average particle diameter D50.
밀링 보조제의 사용에도 불구하고, 소망하는 최대 평균 입경 25㎛보다 현저하게 더 큰 입경을 갖는 더 거친 이차 입자(덩어리)가 초미세 입자들 간의 공지된 상호 작용의 결과로서 미세한 일차 입자의 희망하는 형성에 추가하여 형성될 수 있다. Despite the use of milling aids, the coarse secondary particles (lumps) having a particle size significantly larger than the desired maximum average particle diameter of 25 μm are the desired formation of fine primary particles as a result of known interactions between the ultrafine particles. It can be formed in addition to.
이러한 이유로 인해, 분쇄 다음에 응집 해체 단계가 후속하는 것이 바람직하므로 생성될 생성물은 응결을 허용하거나 (거친) 응결을 요구하지 않게 되며, 여기서 응결은 해체되고 일차 입자가 방출된다. 응집 해체는 예컨대, 기계적 및/또는 열적 응력의 형태로 전단력을 인가함으로써 및/또는 상기 공정에서 일차 입자들 사이에 미리 삽입된 중간층을 제거함으로써 실행될 수 있다. 사용될 특별한 응집 해체 방법은 응결 정도, 의도한 용도, 제품에서 초미세 분말과 허용 가능한 불순물의 산화 발생률에 따라 좌우된다.For this reason, the product to be produced does not allow condensation or require (coarse) condensation since the flocculation disintegration step is preferably followed by grinding, where condensation is disintegrated and primary particles are released. Agglomeration disaggregation can be effected, for example, by applying shear forces in the form of mechanical and / or thermal stresses and / or by removing the interlayer pre-inserted between the primary particles in the process. The particular deagglomeration method to be used depends on the degree of condensation, the intended use and the rate of oxidation of the ultrafine powders and acceptable impurities in the product.
응집 해체는 기계적인 방법에 의해 예컨대, 가스 역류 밀, 체질, 분류에서의 처리 혹은 초미분쇄기(attritor), 반죽기(kneader), 혹은 회전자-고정자 분산기에서 처리에 의해 일어날 수 있다. 예컨대, 초음파 처리, 저온 혹은 고온 처리에 의해 일차 입자들 간의 미리 혼합된 중간층의 분해 혹은 전환과 같은 열처리, 혹은 혼합 또는 의도적으로 제조한 상의 화학적 치환에서 생성한 전압 필드가 또한 사용될 수 있다.Agglomeration disintegration may occur by mechanical methods, for example by treatment in gas countercurrent mills, sieving, fractionation or in an attritor, kneader, or rotor-stator disperser. For example, voltage fields generated from heat treatment, such as decomposition or conversion of premixed interlayers between primary particles by sonication, low temperature or high temperature treatment, or chemical substitution of mixed or intentionally prepared phases, may also be used.
응집 해체는 하나 이상의 액체, 분산 보조제 및/또는 결합제의 존재 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 있어서, 슬립, 페이스트, 반죽 조성물 혹은 1 내지 95중량%의 고체 함량을 지닌 현탁액을 얻을 수 있다. 30 내지 95중량%의 고체 함량은 공지의 분말 기술에 따른 공정, 예컨대 사출 성형, 시트 몰딩, 코팅, 열간 캐스팅에 의해 직접 처리된 다음 적절한 건조, 결합 해제 및 소결 단계에서 최종 제품으로 전환될 수 있다. Aggregation dissolution is preferably carried out in the presence of one or more liquids, dispersion aids and / or binders. In this way, slips, pastes, dough compositions or suspensions with a solids content of 1 to 95% by weight can be obtained. The solids content of 30 to 95% by weight can be processed directly by processes according to known powder techniques such as injection molding, sheet molding, coating, hot casting and then converted to the final product in the appropriate drying, debonding and sintering steps. .
특별하게 산소에 민감한 분말의 응집 해체를 위해, 아르곤 혹은 질소 등과 같은 불활성 가스 하에서 작동되는 가스 역류 밀이 양호하게 사용된다.Especially for the coagulation dissolution of oxygen sensitive powders, gas countercurrent mills operated under inert gas such as argon or nitrogen are preferably used.
제조된 금속, 합금 혹은 복합 분말은 동일한 평균 입경과 동일한 화학 조성을 지니면서 예컨대, 원자화(atomisation)에 의해 제조되는 종래의 분말에 비해 다수의 특별한 특징을 갖는다.The metals, alloys or composite powders produced have a number of special features compared to conventional powders produced by, for example, atomization while having the same average particle diameter and the same chemical composition.
성분Ⅰ의 금속 분말은 예컨대, 우수한 소결 성질을 갖는다. 낮은 소결 온도에서, 원자화에 의해 제조된 분말을 이용하는 것과 마찬가지로 대체적으로 동일한 소결 밀도가 달성될 수 있다. 동일한 소결 온도에서, 동일한 압축 밀도의 분말 성형체를 기초하여 압축된 본체의 금속 부분에 대해 더 높은 소결 밀도가 달성될 수 있다. 이렇게 증가된 소결 활성도는 예컨대, 소결 공정 동안 본 발명에 따른 분말의 수축이 통상적으로 생성된 분말의 것보다 주요 수축 최대량 이내에서 더 높게 된다는 사실, 및/또는 수축 최대량이 발생하는 (표준화) 온도가 PZD 분말을 이용하면 더 낮아진다는 사실로부터 알 수 있다. 단축 방향으로 압축된 본체는 압축 방향에 평행하고 수직인 상이한 수축 경로를 만들 수 있다. 이러한 경우, 수축 곡선은 상대 온도에서 수축량의 추가에 의해 수학적으로 결정된다. 여기서, 압축 방향으로의 수축은 수축 곡선의 3분의 1을 차지하고, 압축 방향에 수직인 방향으로의 수축은 수축 곡선의 3분의 2를 차지한다.The metal powder of component I has, for example, good sintering properties. At low sintering temperatures, substantially the same sintering density can be achieved as with powders prepared by atomization. At the same sintering temperature, higher sintering densities can be achieved for the metal parts of the compacted body based on powder compacts of the same compression density. This increased sintering activity is, for example, the fact that during the sintering process the shrinkage of the powder according to the invention is usually within the main shrinkage maximum than that of the powder produced, and / or the temperature at which the shrinkage peak occurs (standardized) It can be seen from the fact that using PZD powder is lower. The body compressed in the minor axis can make different shrinkage paths parallel and perpendicular to the compression direction. In this case, the shrink curve is mathematically determined by the addition of the amount of shrinkage at the relative temperature. Here, shrinkage in the compression direction occupies one third of the contraction curve, and contraction in the direction perpendicular to the compression direction occupies two thirds of the contraction curve.
성분Ⅰ의 금속 분말은 제1 수축 최대량의 온도 이내에서 DIN 51045-1에 따라 팽창계를 이용하여 측정하면 수축이 원자화에 의해 제조된 동일한 화학 조성과 동일한 평균 입경 D50의 금속, 합금 혹은 복합 분말의 수축보다 적어도 1.05배이고, 조사 대상의 분말이 수축을 측정하기 이전에 이론 밀도의 50%의 압축 밀도로 수축되는 그러한 금속 분말이다. The metal powders of component I are measured using dilatometers in accordance with DIN 51045-1 within the temperature of the first maximum shrinkage, so that the shrinkage of the metals, alloys or composite powders of the same average particle diameter D50 with the same chemical composition produced by atomization It is such a metal powder that is at least 1.05 times shrinkage and that the powder under investigation shrinks to a compressive density of 50% of theoretical density before measuring shrinkage.
성분Ⅰ의 금속 분말은 또한 상대적으로 더 양호한 압축 기능에 의해 거친 입자 표면을 지닌 특별한 입자 형태의 결과로서 그리고 높게 압축된 밀도에 의해 상대적으로 광폭의 입자 크기 분포의 결과 특징으로 한다. 이것은 다른 동일한 제조 조건을 이용하는 원자화된 분말의 치밀성이 동일한 화학 조성과 동일한 평균 입자 크기 D50의 PZD 분말의 치밀성보다 더 낮은 굴절 강도(소위 말하는 소지 강도)를 갖는다는 사실을 나타낸다.The metal powders of component I are also characterized as a result of special particle morphology with a rough particle surface by a relatively better compression function and as a result of a relatively wide particle size distribution by a highly compressed density. This indicates that the densities of atomized powders using different identical manufacturing conditions have lower refractive intensities (so-called holding strengths) than the densities of PZD powders of the same chemical composition and of the same average particle size D50.
성분Ⅰ의 분말의 소결 성질은 또한 밀링 보조제의 선택에 의해 구체적으로 영향을 받을 수 있다. 따라서 하나 이상의 합금은 기저 합금과 비교하여 이들의 저융점으로 인해 가열 동안 이미 액체 상을 형성하고 입자의 재배열과 재료 확산, 나아가 소결과 수축 기능을 향상시켜 높은 소결 밀도가 동일한 소결 온도에서 혹은 동일한 소결 밀도가 기준 분말보다 더 낮은 온도에서 달성되게 해주는 밀링 보조제로서 사용할 수 있다. 화학적으로 분해 가능한 화합물을 또한 사용할 수 있으며, 그것의 분해 생성물은 기저 재료와 함께 압축 성형에 유리한 높은 확산 계수를 갖는 액체 상(들)을 생성한다. The sintering properties of the powders of component I can also be specifically influenced by the choice of milling aids. Thus, one or more alloys already form a liquid phase during heating due to their low melting point compared to the base alloy and improve the rearrangement and material diffusion of the particles, furthermore the sintering and shrinking function, so that the high sintering density is at the same or at the same sintering temperature It can be used as a milling aid that allows the density to be achieved at lower temperatures than the reference powder. Chemically degradable compounds may also be used, the decomposition products of which, together with the base material, produce liquid phase (s) with high diffusion coefficients that are advantageous for compression molding.
분말 야금 응용에서 종래의 금속 분말(MLV)은 국제출원번호 PCT/EP/2004/00736호의 도 1에 예로서 도시된 바와 같이 실질적으로 구형의 입자 형상을 지닌 분말이다. 이러한 금속 분말은 원소 분말이거나 합금 분말일 수 있다. 이러한 분말은 당업자들에 공지되어 있고 상업적으로 입수할 수 있다. 수많은 화학 및 야금 공정은 이러한 제조를 위해 공지되어 있다. 미세 분말을 생성할 경우, 공지의 공정은 종종 금속 혹은 합금을 용해시킴으로써 시작된다. 금속 혹은 합금의 기계적으로 거칠고 미세한 분쇄는 "통상적인 분말"의 생성을 위해 또한 빈번하게 사용되지만, 비구형의 형태를 갖는 분말 입자를 생성한다. 그것은 원론적인 기능을 발휘하는 한 분말 생성의 매우 간단하고 효율적인 방법을 이룬다(W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 5-10 참조). 상기 원자화 방법은 또한 입자의 형태를 확립하기 위해 결정적이다. Conventional metal powder (MLV) in powder metallurgy applications is a powder having a substantially spherical particle shape as shown by way of example in FIG. 1 of International Application No. PCT / EP / 2004/00736. Such metal powders may be elemental powders or alloy powders. Such powders are known to those skilled in the art and are commercially available. Numerous chemical and metallurgical processes are known for this manufacture. When producing fine powders, known processes often begin by dissolving the metal or alloy. Mechanically rough and fine grinding of metals or alloys is also frequently used for the production of "traditional powders", but produces powder particles having a non-spherical shape. It constitutes a very simple and efficient method of powder generation as long as it functions in principle ('Powder metallurgy-processing and materials' by W. Schatt, K.-P. Wieters, European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 5-10). The atomization method is also crucial for establishing the shape of the particles.
용해물이 원자화에 의해 해체될 경우, 분말 입자는 생성된 용해물 액적으로부터의 응고에 의해 직접 형성된다. 냉각 방법(공기, 불활성 기체, 물을 이용한 처리)에 따라, 노즐의 기하학 형상, 가스 속도, 가스 온도 혹은 노즐 재질 등의 사용된 공정 변수와, 융점과 응고점, 응고 작용, 점도, 화학적 조성 및 공정 매체와의 반응성, 수많은 가능성 등의 용해물의 재료 변수가 생기며, 그리고 공정에 있어서의 제약도 따른다(W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 10-23 참조).When the melt is disintegrated by atomization, the powder particles are formed directly by solidification from the resulting melt droplets. Depending on the cooling method (treatment with air, inert gas, water), used process variables such as nozzle geometry, gas velocity, gas temperature or nozzle material, melting point and freezing point, solidification action, viscosity, chemical composition and process There are material parameters of the melt, such as reactivity with the media, numerous possibilities, and process constraints ('Powder metallurgy-processing and materials' by W. Schatt, K.-P. Wieters, European Powder Metallurgy). (EPMA), 1997, 10-23).
원자화에 의한 분말 제조는 특수 산업과 경제적인 측면에서 주요하기 때문에, 다양한 원자화 개념들이 수립되었다. 예컨대, 입자 크기, 입자 크기의 분포, 입자 형태, 불순물 등과 같은 요구되는 분말 특성과, 융점 혹은 반응성 등과 같은 원자화될 용해물의 특성과, 허용할 수 있는 비용에 따라, 소정의 공정이 선택된다. 그럼에도 불구하고, 산업과 경제적인 측면에 따르면, 소정 특성의 프로파일(입자 크기 분포, 불순물 함량, '목표 이득'의 수득률, 형태, 소결 활성도 등)을 갖는 분말을 합리적인 비용에서 얻기 위해 종종 제한된다(W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 10-23 참조).Since the manufacture of powders by atomization is important in special industries and economics, various atomization concepts have been established. For example, depending on the required powder properties, such as particle size, particle size distribution, particle morphology, impurities, etc., and the properties of the melt to be atomized, such as melting point or reactivity, and the allowable cost, the desired process is selected. Nevertheless, according to industrial and economic aspects, powders with a certain characteristic profile (particle size distribution, impurity content, yield of 'target gain', morphology, sintering activity, etc.) are often limited to obtain at a reasonable cost ( See W. Schatt, K.-P. Wieters 'Powder metallurgy-processing and materials', European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 10-23).
원자화에 의한 분말 야금에 응용하기 위해 종래의 금속 분말을 제조하는 것은, 대량의 에너지와 원자화 가스를 사용해야 하고 이는 상기 공정의 비용을 급격히 상승시키게 되는 전술한 모든 단점을 안고 있다. 특히, 용점이 1400℃ 초과의 고융점 합금으로 미세 분말을 제조하는 것은 비경제적으로 되는데, 그 이유는 한편으로 고융점은 용해물을 제조하기 위해 고에너지 입력을 요구하고 다른 한편으로는 희망하는 입자 크기가 감소함에 따라 가스 소모가 급격히 증가하기 때문이다. 추가적으로, 적어도 하나의 합금 원소가 높은 산소 친화력을 가질 경우 가끔 어려움이 존재한다. 특별하게 개발된 노즐을 사용함으로써 미세 합금 분말의 제조에 있어서 비용과 관련한 장점을 얻을 수 있다. The manufacture of conventional metal powders for application to powder metallurgy by atomization has all the disadvantages mentioned above, which requires the use of large amounts of energy and atomizing gases, which will dramatically increase the cost of the process. In particular, it is uneconomical to produce fine powders with high melting point alloys with melting points above 1400 ° C., because on the one hand high melting points require high energy inputs to produce the melt and on the other hand the desired particles. This is because gas consumption increases rapidly as the size decreases. In addition, sometimes difficulties exist when at least one alloying element has a high oxygen affinity. The use of specially developed nozzles yields a cost-related advantage in the production of fine alloy powders.
추가적으로, 원자화에 의한 분말 야금에 응용하기 위해 종래의 금속 분말을 제조하는 것은, 냉각된 롤러 상에 용해물을 주입하고, 얇으면서 일반적으로 용이하게 분쇄 가능한 리본을 생성하는 "용융 방사(melt spinning)" 혹은 냉각, 프로파일화된 급속한 방사 롤러를 금속 용해물 속으로 탐침시켜 입자와 섬유를 추출하는 "도가니 용융 추출(crucible melt extraction)"과 같은 다른 단일 단계의 용해물 야금 공정이 또한 자주 사용된다.Additionally, preparing conventional metal powders for application to powder metallurgy by atomization is called "melt spinning," which injects melt on a cooled roller and produces a thin, generally easily crushable ribbon. Another single-step melt metallurgical process is also frequently used, such as "crucible melt extraction," which extracts particles and fibers by probing a cooled, profiled rapid spinning roller into the metal melt.
분말 야금에 응용하기 위해 종래의 금속 분말의 제조와 관련한 추가의 중요한 변형례는 금속 산화물 혹은 금속염의 환원을 통한 화학적 루트이다. 그러나 합금 분말은 이러한 방법으로 제조될 수 없다(W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 23-30 참조).A further important variant with respect to the preparation of conventional metal powders for application in powder metallurgy is the chemical route through the reduction of metal oxides or metal salts. However, alloy powders cannot be prepared in this way (see 'Powder metallurgy-processing and materials', W. Schatt, K.-P. Wieters, European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 23-30).
1마이크로미터 미만의 입자 크기를 갖는 초미세 입자는 또한 금속과 합금의 증발과 응축 공정을 조합함으로써 그리고 가스상 환원에 의해 제조될 수 있다(W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 39-41 참조). 그러나 이러한 공정은 산업적인 측면에서 매우 비싸다.Ultrafine particles with a particle size of less than 1 micrometer can also be produced by combining the evaporation and condensation processes of metals and alloys and by gas phase reduction (W. Schatt, K.-P. Wieters' Powder Metallurgy -Processing and Materials', see European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 39-41). However, this process is very expensive industrially.
만약 용해물이 대형의 체적/블록으로 냉각될 경우, 분말 야금에 의해 처리될 수 있는 금속 혹은 합금 분말을 제조하기 위해서는 거친, 미세, 초미세 분쇄를 위한 기계적 공정 단계들을 필요로 할 것이다. 기계적인 분말 생성은 W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 5-47에 요약되어 있다.If the melt is cooled to large volumes / blocks, it will require mechanical process steps for coarse, fine, ultrafine grinding to produce metal or alloy powders that can be processed by powder metallurgy. Mechanical powder production is described by W. Schatt, K.-P. Powdered metallurgy-processing and materials in the Wieters book, European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 5-47.
입자 크기 설정 방법 중 가장 오래된 방법으로서 특히, 밀에서의 기계적인 분쇄는 적은 비용으로 다수의 재료에 적용할 수 있기 때문에 산업적인 관점에서 매우 유리하다. 그러나 이 방법은 예컨대, 단편의 크기와 재료의 취성과 관련한 장입 재료에 있어서 특별한 요구를 필요로 한다. 추가적으로, 분쇄는 무한정의 시간 동안 지속될 수는 없다. 오히려, 밀링 공정이 더 미세한 분말과 함께 시작할 경우에 조차도 밀링 평형이 형성된다. 종래의 밀링 공정은 특별한 밀링 재료에 분쇄 능력의 물리적인 한계가 도달할 때 개량되며, 예컨대, 저온에서의 취성과 같은 어떤 현상, 혹은 밀링 보조제의 효과는 밀링 기능 혹은 분쇄 능력을 향상시킨다. 분말 야금에 응용하기 위해 종래의 금속 분말은 전술한 바와 같은 공정에 의해 획득될 수 있다.As the oldest method of particle size setting, mechanical grinding in mills is particularly advantageous from an industrial point of view because it can be applied to many materials at low cost. However, this method places special demands on the charging material, for example with regard to the size of the fragments and the brittleness of the material. In addition, grinding cannot last for an indefinite period of time. Rather, a milling equilibrium is formed even when the milling process starts with finer powder. Conventional milling processes are improved when the physical limit of the grinding capacity is reached for a particular milling material, for example some phenomenon such as brittleness at low temperatures, or the effect of the milling aid improves the milling function or grinding capacity. Conventional metal powders for application in powder metallurgy can be obtained by the process as described above.
서로에 대해 독립적으로 성분Ⅰ과 성분Ⅱ는 화학적으로 동일하거나 상이할 수 있으며, 원소 분말, 합금 분말 혹은 이들의 혼합물일 수 있다. Independently of each other, components I and II may be chemically identical or different and may be elemental powders, alloy powders or mixtures thereof.
성분Ⅰ과 성분Ⅱ의 금속 분말은 공식 Ⅰ의 조성을 지닐 수 있다.The metal powders of components I and II may have the composition of formula I.
hA- iB - jC - kD (공식 Ⅰ)hA- iB-jC-kD (formula Ⅰ)
여기서, here,
A는 원소 Fe, Co, Ni 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. A represents one or more elements of the elements Fe, Co, and Ni.
B는 원소 V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Ti, Si, Ge, Be, Au, Ag, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. B refers to one or more elements of the elements V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Ti, Si, Ge, Be, Au, Ag, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt.
C는 원소 Mg, Al, Sn, Cu, Zn 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. C refers to one or more elements of the elements Mg, Al, Sn, Cu, Zn.
D는 원소 Zr, Hf, Mg, Ca 희토류 금속(Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. D is one or more of the elements Zr, Hf, Mg, Ca rare earth metals (Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) Point to an element.
그리고 h, i, j, k는 중량 분율로 주어지며, 여기서 And h, i, j, k are given by weight fraction, where
h, i, j, k는 서로 독립적이면서 각각 0 내지 100 중량%를 의미하고, h, i, j, k are each independently 0 to 100% by weight,
h, i, j, k를 합하면 100중량%로 된다. The sum of h, i, j and k is 100% by weight.
본 발명의 추가의 실시예에 따르면, According to a further embodiment of the invention,
A는 원소 Fe, Co, Ni 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. A represents one or more elements of the elements Fe, Co, and Ni.
B는 원소 V, Cr, Mo, W, Ti 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. B indicates at least one element of the elements V, Cr, Mo, W, Ti.
C는 원소 Mg, Al 중 하나 이상의 원소를 가리킨다. C refers to one or more elements of the elements Mg and Al.
D는 원소 Zr, Hf, Y, La 중 하나 이상의 원소를 가리킨다.D represents one or more elements of the elements Zr, Hf, Y, La.
공식 Ⅰ에서, h는 50 내지 80중량% 혹은 60 내지 80중량%, i는 15 내지 40중량% 혹은 18 내지 40중량%, j는 0 내지 15중량% 혹은 5 내지 10중량%, k는 0 내지 5중량% 혹은 0 내지 2중량%를 각각 의미한다.In Formula I, h is 50 to 80% or 60 to 80%, i is 15 to 40% or 18 to 40%, j is 0 to 15% or 5 to 10%, k is 0 to 5 weight% or 0-2 weight%, respectively.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ는 원소 분말이거나 이원 합금 분말이므로 본 발명에 따라 금속 분말 혼합물로부터 얻을 수 있는 성형 제품은 이에 대응하는 더 복잡한 조성을 갖는다. 예컨대, 본 발명의 이러한 실시예에 있어서, 사원 합금으로 구성되는 성형 제품은 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ용 이원 합금들의 사용을 통해 얻어질 수 있다.In another embodiment of the invention, component I and component II are elemental powders or binary alloy powders so that shaped articles obtainable from metal powder mixtures according to the invention have correspondingly more complex compositions. For example, in this embodiment of the present invention, a molded article consisting of an employee alloy can be obtained through the use of binary alloys for component I and component II.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ는 이원 혹은 사원 합금 분말과 같은 다원 합금 분말이므로 본 발명에 따라 금속 분말 혼합물로부터 얻을 수 있는 성형 제품은 이에 대응하는 더 복잡한 조성을 갖는다. 따라서 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ는 서로 독립적으로 2 내지 5가지의 상이한 금속들을 포함하는 합금으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 더 복잡한 합금을 제조할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 이러한 실시예에서, 6가지의 금속을 포함하는 합금으로 구성되는 성형 제품은 성분Ⅰ을 위해 이원 합금을 그리고 성분 Ⅱ를 위해 사원 합금을 사용함으로써 얻어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, components I and II are multipart alloy powders such as binary or quaternary alloy powders so that shaped articles obtainable from metal powder mixtures according to the invention have a correspondingly more complex composition. Components I and II can thus be composed of alloys comprising two to five different metals independently of one another, thus making it possible to produce more complex alloys. For example, in this embodiment of the present invention, a molded article consisting of an alloy comprising six metals can be obtained by using a binary alloy for component I and an employee alloy for component II.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 금속 분말 혼합물의 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ의 조성과 이로부터 얻은 성형 제품은 서로 상이하다.According to another embodiment of the invention, the composition of components I and II of the metal powder mixture and the shaped articles obtained therefrom differ from each other.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 분말 야금 성형 공정을 받게 함으로써 얻어질 수 있는 성형 제품은 공식 Ⅰ의 조성을 갖는다. In another embodiment of the invention, the shaped article obtainable by subjecting the metal powder mixture according to the invention to a powder metallurgy molding process has a composition of formula (I).
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 성형 제품, 성분Ⅰ 및/또는 성분Ⅱ는 실질적으로 Fe20Cr10Al0.3Y, Fe22Cr7V0.3Y, FeCrVY, Ni57Mo17Cr16FeWMn, Ni17Mo15Cr6Fe5WlCo, Ni20Cr16Co2.5Ti1.5Al 및 Ni53Cr20Co18Ti2.5Al1.5Fe1.5를 포함하는 그룹에서 선택된 합금으로 구성된다.According to another embodiment of the invention, the molded article, component I and / or component II is substantially Fe20Cr10Al0.3Y, Fe22Cr7V0.3Y, FeCrVY, Ni57Mo17Cr16FeWMn, Ni17Mo15Cr6Fe5WlCo, Ni20Cr16Co2.5Ti1.5Al and Ni53Cr20Co18Ti2.5Al1.5Fe1.5 It is composed of an alloy selected from the group containing.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 성분Ⅰ 및/또는 성분Ⅱ는 심지어 상이한 원소 분말 혹은 합금 분말의 분말 혼합물일 수 있다. 이 경우 예컨대, 합금 성분으로서 6가지의 금속을 포함하는 성형 제품은 이원 합금인 성분Ⅰ를 각각 이원 합금인 성분Ⅱa과 성분Ⅱb를 혼합시켜 이들을 분말 야금 성형 공정을 받게 함으로써 얻어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, component I and / or component II may even be a powder mixture of different elemental powders or alloy powders. In this case, for example, a molded article containing six metals as an alloy component can be obtained by mixing component I, which is a binary alloy, respectively, component IIa and component IIb, which are binary alloys, and subjecting them to a powder metallurgical molding process.
금속 분말 혼합물 내의 성분Ⅱ의 양은 얻고자 의도하는 효과의 형태와 정도에 따라, 그리고 금속 분말 혼합물이 분말 야금 성형 공정을 받게 될 때 획득한 성형된 제품의 소망하는 화학 조성에 따라 좌우된다. 그러나 성분Ⅰ과 성분Ⅱ가 동일할 경우, 성형된 제품의 화학적 조성은 미리 확립된다. 그러나 성분Ⅰ과 성분Ⅱ가 상이할 경우, 그 결과로 생성된 성형 제품의 성분Ⅰ과 성분Ⅱ의 종류, 조성 및 함량에 따라 좌우되며, 이에 따라 이들은 조절되어야 한다. 본 발명에 따르면, 성형된 제품은 이것을 이전에는 제조에 부적합했던 공정을 사용하여 고합금 금속 재료로 제조될 수 있다. 당업자는 원칙적으로 효과 상승에 익숙하기 때문에 개개의 응용에 대한 최적의 혼합물은 약간의 시도에 의해 확립될 수 있다. 일반적으로 종래의 금속 분말은 1:100 내지 100:1 혹은 1:10 내지 10:1 혹은 1:2 내지 2:1 혹은 1:1의 성분Ⅰ 대 성분 Ⅱ의 비율로 사용된다.The amount of component II in the metal powder mixture depends on the form and extent of the effect intended to be obtained and on the desired chemical composition of the shaped product obtained when the metal powder mixture is subjected to a powder metallurgical molding process. However, when component I and component II are identical, the chemical composition of the molded article is established in advance. However, if the components I and II are different, they depend on the type, composition and content of components I and II of the resulting molded article, which must be controlled accordingly. According to the invention, the molded article can be made of a high alloy metal material using a process that was previously unsuitable for manufacturing. Those skilled in the art are in principle accustomed to boosting effectiveness, so the optimum mixture for the individual application can be established with a few attempts. Conventional metal powders are generally used in the ratio of component I to component II of 1: 100 to 100: 1 or 1:10 to 10: 1 or 1: 2 to 2: 1 or 1: 1.
본 발명은 고합금 재료를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 가능한 절차는 이하에서 상세히 설명될 것이다. 금속 분말 혼합물을 위한 복잡한 합금 성분은 일반적으로 다음과 같이 설명될 것이며, 인수 a, b, c의 합은 100중량%를 이루며, 기호 aBMP - bLEM - cDOT - dMHM -eFUZ는 아래와 같이 사용된다. 즉, The present invention can be used to produce high alloy materials. Possible procedures will be described in detail below. The complex alloy component for the metal powder mixture will generally be described as follows, the sum of the factors a, b, c constitute 100% by weight, and the symbols aBMP-bLEM-cDOT-dMHM-eFUZ are used as follows. In other words,
BMP(기저 금속 분말): Fe, Ni, CoBMP (Base Metal Powder): Fe, Ni, Co
LEM(합금 원소): Cr, Al, Ti, Mo, W, Nb, Ta, V,...LEM (alloy element): Cr, Al, Ti, Mo, W, Nb, Ta, V, ...
DOT(도펀트): SE(희토류 금속), Zr, Hf, Mg, CaDOT (Dopant): SE (rare earth metal), Zr, Hf, Mg, Ca
MHM(밀링 보조제) 파라핀, 탄화수소, 취성의 중간 금속상, 다른 취성의 상(세라믹, 경질재)MHM (milling aid) paraffins, hydrocarbons, brittle intermediate metal phases, other brittle phases (ceramic, hard materials)
FUZ(기능성 첨가제) 세라믹, 탄화수소, 황화물Functional Additives (FUZ) Ceramics, Hydrocarbons, Sulfide
인수 d와 e는 추가적으로 얻을 수 있는 밀링 보조제 혹은 기능성 첨가제의 양을 나타낸다. Factors d and e represent the amount of milling aid or functional additive that can be additionally obtained.
본 발명의 일실시예에서 합금 조성물은 계속 사용된다. 금속 분말 혼합물의 조성은 다음과 같다. 즉,In one embodiment of the invention the alloy composition is still used. The composition of the metal powder mixture is as follows. In other words,
성분Ⅰ: a1BMP - b1LEM - c1DOT - d1MHMComponent I: a 1 BMP-b 1 LEM-c 1 DOT-d 1 MHM
성분Ⅱ: a2BMP - b2LEM - c2DOTComponent II: a 2 BMP-b 2 LEM-c 2 DOT
성분Ⅲ: - e3FUZComponent III:-e 3 FUZ
(여기서, e3=0)Where e 3 = 0
이 경우, 상기 금속 분말 혼합물로부터 얻어지는 성형된 제품을 구성하는 합금은 다음과 같이 이루어진다. In this case, the alloy constituting the molded product obtained from the metal powder mixture is made as follows.
(a1+a2)BMP - (b1+b2)LEM - (c1+c2)DOT(a 1+ a 2 ) BMP-(b 1+ b 2 ) LEM-(c 1+ c 2 ) DOT
(밀링 보조제는 없음)(No milling aid)
이 경우 a1=a2, b1=b2, 및 c1=c2이며, 이것은 성분Ⅰ가 PZD 분말인 동일한 합금의 혼합물인 것을 의미한다. 상기 (유기) 밀링 보조제(MHM)는 처리 중에 완전히 제거될 수 있고 합금을 변경시키지 않기 때문에 언급하지 않는다. 성분Ⅰ과 성분Ⅱ의 분율은 프로세싱 혹은 기능적인 특성의 요구에 따라 100%의 성분Ⅰ과 0%의 성분Ⅱ 내지 1%의 성분Ⅰ과 99%의 성분Ⅱ 사이에서 변할 수 있다.In this case a 1 = a 2 , b 1 = b 2 , and c 1 = c 2 , which means that component I is a mixture of the same alloy, which is a PZD powder. The (organic) milling aid (MHM) is not mentioned because it can be completely removed during processing and does not alter the alloy. The fractions of component I and component II may vary between 100% component I and 0% component II and 1% component I and 99% component II depending on the requirements of the processing or functional properties.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 합금 조성은 성분Ⅰ과 성분Ⅱ의 분율에 따라 변한다. 금속 분말 혼합물은 다음과 같이 구성되어 있다. 즉,In another embodiment of the present invention, the alloy composition varies with the fraction of components I and II. The metal powder mixture is composed as follows. In other words,
성분Ⅰ: a1BMP - b1LEM - d1MHMComponent I: a 1 BMP-b 1 LEM-d 1 MHM
성분Ⅱ: a2BMP - c2DOTComponent II: a 2 BMP-c 2 DOT
성분Ⅲ: 존재하지 않음Component III: not present
이 경우, 상기 금속 분말 혼합물로부터 얻어지는 성형된 제품을 구성하는 합금은 다음과 같이 이루어진다. In this case, the alloy constituting the molded product obtained from the metal powder mixture is made as follows.
(a1+a2)BMP - (b1)LEM - (c1)DOT(a 1+ a 2 ) BMP-(b 1 ) LEM-(c 1 ) DOT
(밀링 보조제는 없음)(No milling aid)
이 경우 a1≠a2, b1≠b2, 및 c1≠c2이며, 이것은 두 가지의 합금이 존재하는 것을 의미한다. 성분Ⅰ은 단지 기저 금속 분말(BMP)과 합금 원소(LEM)로 구성되고, 성분Ⅱ는 첨가될 화합물로서 특별한 야금학적 특성(예컨대, 저융점) 및/또는 기계적 특성(예컨대, 취성, 쉽게 분쇄 가능한 특성)을 갖는 농축된 형태로 존재하는 도펀트를 포함한다. 이러한 방법으로, 분말 기술학적 장점(액체 상을 이용한 소결)은 소망하는 최종 합금을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 여기서 도펀트는 마스터배치의 형태로 주입되고 이는 합금의 종류와 조성에 따라 유리할 수 있다. 상기 (유기) 밀링 보조제는 처리 동안 완전히 제거되어 합금을 변경시키지 않기 때문에 언급하지 않는다. 성분Ⅰ과 성분Ⅱ의 체적 분율은 목표로 하는 조성에 따라 당업자에 의해 선택된다. In this case a 1 ? A 2 , b 1 ? B 2 , and c 1 ? C 2 , which means that two alloys are present. Component I consists only of base metal powder (BMP) and alloying elements (LEM), and Component II is a compound to be added which is characterized by special metallurgical properties (eg low melting point) and / or mechanical properties (eg brittle, easily crushable). Dopants present in a concentrated form. In this way, powder technical advantages (sintering with liquid phase) can be used to form the desired final alloy. Here the dopant is implanted in the form of a masterbatch, which may be advantageous depending on the type and composition of the alloy. The (organic) milling aids are not mentioned because they are completely removed during processing and do not alter the alloy. The volume fraction of component I and component II is selected by a person skilled in the art according to the target composition.
본 발명의 추가의 실시예에 있어서, 합금 조성은 성분Ⅰ,Ⅱa,Ⅱb의 분율에 따라 변한다. 금속 분말 혼합물은 다음과 같이 구성된다. In a further embodiment of the invention, the alloy composition changes with the fraction of components I, IIa, and IIb. The metal powder mixture is composed as follows.
성분Ⅰ: a1BMP - b1LEM - d1MHMComponent I: a 1 BMP-b 1 LEM-d 1 MHM
성분Ⅱa: a2BMP - b2LEM - c2DOTComponent IIa: a 2 BMP-b 2 LEM-c 2 DOT
성분Ⅱb: a3BMPComponent IIb: a 3 BMP
이 경우, 상기 금속 분말 혼합물로부터 얻어지는 성형된 제품을 구성하는 합금은 다음과 같이 이루어진다. In this case, the alloy constituting the molded product obtained from the metal powder mixture is made as follows.
(a1+a2+a3)BMP - (b1)LEM - (c1)DOT(a 1+ a 2+ a 3 ) BMP-(b 1 ) LEM-(c 1 ) DOT
(밀링 보조제는 없음)(No milling aid)
이 경우 a1≠a2≠a3, b1≠b2, 및 c1≠c2이며, 이것은 두 가지의 합금과 기저 금속 분말이 존재하는 것을 의미한다. 성분Ⅰ은 단지 기저 금속 분말(BMP)과 합금 원소(LEM)로 구성되고, 성분Ⅱa는 특별한 야금학적 특성과 기계적 특성을 유리하게 사용하기 위해 도펀트로서 기저 금속 및/또는 합금 원소를 갖는 농축된 형태로 존재하는 도펀트를 포함한다. 성분 Ⅱb는 간단하면서 비용 효과적으로 제조될 수 있는 기저 금속을 포함하며, 이는 성분 Ⅰ,Ⅱa,Ⅱb에 첨가될 때 전체 합금을 형성한다. 이러한 방법으로, 전술한 실시예의 분말 기술적인 장점에 추가하여, 기술적이고 경제적인 장점이 또한 이용될 수 있다. 상기 (유기) 밀링 보조제는 처리 동안 완전히 제거되어 합금을 변경시키지 않기 때문에 언급하지 않는다.In this case a 1 ? A 2 ? A 3 , b 1 ? B 2 , and c 1 ? C 2 , which means that there are two alloys and the base metal powder. Component I consists only of base metal powder (BMP) and alloy element (LEM), and component IIa is concentrated form with base metal and / or alloy element as dopant for advantageous use of special metallurgical and mechanical properties. It includes dopants present. Component IIb comprises a base metal that can be produced simply and cost-effectively, which forms the entire alloy when added to components I, IIa, IIb. In this way, in addition to the powder technical advantages of the foregoing embodiments, technical and economic advantages can also be used. The (organic) milling aids are not mentioned because they are completely removed during processing and do not alter the alloy.
본 발명의 추가의 실시예에 있어서, 합금 조성은 성분Ⅰ,Ⅱ의 분율에 따라 변한다. 취성의 합금은 밀링 보조제로서 유리하게 사용된다. 금속 분말 혼합물은 다음과 같이 구성된다. 즉,In a further embodiment of the invention, the alloy composition varies with the fraction of components I and II. Brittle alloys are advantageously used as milling aids. The metal powder mixture is composed as follows. In other words,
성분Ⅰ: a1BMP - b1LEM - d1MHM=(c2BMP-c2DOT)Component I: a 1 BMP-b 1 LEM-d 1 MHM = (c 2 BMP-c 2 DOT)
성분Ⅱ: a3BMPComponent II: a 3 BMP
성분Ⅲ: -e3FUZ=파라핀Component III: -e 3 FUZ = paraffin
이 경우, 상기 금속 분말 혼합물로부터 얻어지는 성형된 제품을 구성하는 합금은 다음과 같이 이루어진다. In this case, the alloy constituting the molded product obtained from the metal powder mixture is made as follows.
(a1 +a2 +a3)BMP (b1)LEM - (c2)DOT(a 1 + a 2 + a 3 ) BMP (b 1 ) LEM-(c 2 ) DOT
(밀링 보조제는 없음)(No milling aid)
이 경우 a1≠a2≠a3 이며, 이것은 합금과 기저 금속 분말이 존재하는 것을 의미한다. 성분Ⅰ은 단지 기저 금속 분말(BMP)과 합금 원소(LEM)로 구성된다. BMP와 DOT로 구성되는 특별하게 취성의 조성이 밀링 보조제로서 사용된다. 분말 형태의 파라핀이 성분Ⅲ으로서 혼합된다. 성분Ⅱ을 이용하여, 이 경우 기저 금속 분말을 이용하여 상기 조성에 보정이 행해질 수 있다. 이러한 방식으로, 합금(a2BMP-c2DOT)의 분말 기술적 장점을 사용할 수 있다. 밀링 보조제는 성형된 제품을 구성하는 합금으로 사라지기 때문에 개별적으로 리스트로 실리지 않는다.In this case a 1 ? A 2 ? A 3 , which means that the alloy and the base metal powder are present. Component I consists only of base metal powder (BMP) and alloying elements (LEM). A particularly brittle composition consisting of BMP and DOT is used as milling aid. Paraffin in powder form is mixed as component III. Using component II, the composition can be corrected in this case using a base metal powder. In this way, the powder technical advantages of the alloy (a 2 BMP-c 2 DOT) can be used. Milling aids are not listed individually because they disappear into the alloys that make up the molded product.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 조성은 성분Ⅰ 및 성분Ⅱ의 분율에 따라 변한다. 취성의 합금 a2BMP-c2DOT는 밀링 보조제로서 사용되고, 유기 성분과 세라믹 입자는 기능성 첨가제(FUZZ)로서 사용된다. 금속 분말 혼합물은 다음과 같이 구성된다. 즉,In another embodiment of the present invention, the composition varies depending on the fraction of components I and II. The brittle alloy a 2 BMP-c 2 DOT is used as milling aid and the organic components and ceramic particles are used as functional additives (FUZZ). The metal powder mixture is composed as follows. In other words,
성분Ⅰ: a1BMP - b1LEM - d1MHM = (a2BMP-c2DOT)Component I: a 1 BMP-b 1 LEM-d 1 MHM = (a 2 BMP-c 2 DOT)
성분Ⅱ: a3BMPComponent II: a 3 BMP
성분Ⅲ: -e3FUZ = PVA, 세라믹Component III: -e 3 FUZ = PVA, ceramic
이 경우, 상기 금속 분말 혼합물로부터 얻어지는 성형된 제품을 구성하는 합금은 다음과 같이 이루어진다. In this case, the alloy constituting the molded product obtained from the metal powder mixture is made as follows.
(a1+a2+a3)BMP = -(b1)LEM - (c2)DOT(a 1+ a 2+ a 3 ) BMP =-(b 1 ) LEM-(c 2 ) DOT
(밀링 보조제는 없음)(No milling aid)
이 경우 a1≠a2≠a3 이며, 이것은 합금과 기저 금속 분말이 존재하는 것을 의미한다. 성분Ⅰ은 기저 금속 분말과 합금 원소로 구성된다. 기저 금속과 도펀트로 구성된 취성의 조성이 밀링 보조제로서 사용된다. 기저 금속 분말을 이용하여 상기 조성에 보정이 행해질 수 있다. 성분Ⅲ은 예컨대, 스프레이 건조에 의해 추가의 처리에 유리한 PVA(폴리비닐 알코올)과 세라믹 입자를 포함한다. 이러한 혼합물은 예컨대, 분말의 열 스프레이로 처리될 수 있다. 이러한 방법으로, 분말이 예컨대 열 스프레이에 의해 처리될 경우, 합금(a2BMP-c2DOT)의 분말 기술적 장점과 기능성 첨가제(경도, 내마모성)의 작용을 이용할 수 있다.In this case a 1 ? A 2 ? A 3 , which means that the alloy and the base metal powder are present. Component I consists of a base metal powder and an alloying element. A brittle composition composed of a base metal and a dopant is used as milling aid. Correction can be made to the composition using a base metal powder. Component III comprises ceramic particles and PVA (polyvinyl alcohol) which is advantageous for further processing, for example by spray drying. Such mixtures can be treated, for example, with a thermal spray of powder. In this way, the powder technical advantages of the alloy (a 2 BMP-c 2 DOT) and the action of functional additives (hardness, wear resistance) can be exploited when the powder is processed, for example by thermal spraying.
금속 분말은 성분Ⅲ으로서 기능성 접착제를 포함할 수 있다. 기능성 첨가제는 예컨대, 초경질의 분말과 같이 충격 강도 혹은 내마모성을 증가시키는 첨가제, 성형체의 취성을 감소시키고 및/또는 소지 강도를 증가시킴으로써 성형체의 처리를 용이하게 만드는 첨가제, 혹은 세공 구조 혹은 표면 특성을 제어하기 위해 템플릿으로 작용하는 첨가제는 PZD 분말로 성형된 제품에 특징적인 특성을 부여할 수 있다.The metal powder may comprise a functional adhesive as component III. Functional additives are additives that increase impact strength or wear resistance, such as ultrahard powders, additives that facilitate processing of the molded body by reducing the brittleness of the molded body and / or increasing its strength, or controlling the pore structure or surface properties. The additive, which acts as a template in order to impart characteristic properties to the articles molded from PZD powders.
기능성 첨가제는 제품, 성형된 제품에 대부분 혹은 완전히 존속되는, 혹은 완제품으로부터 대부분 혹은 완전히 제거되는 그러한 균질하게 혼합될 첨가제를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.Functional additives are to be understood as meaning those homogeneously mixed additives which are mostly or completely present in the product, the molded product or which are mostly or completely removed from the finished product.
이들 중 일급품은 예컨대, 경도, 강도, 댐핑 혹은 충격 강도 등의 기계적인 특성, 혹은 산화/부식 작용 등의 화학적 특성, 혹은 마찰학, 합틱스(haptics), 전기 및 자성을 띤 전도성, 탄성 계수, 이들 분율과 기본 특성에 의한 전기 소실 성질, 자기 변형 성질, 전기 변형 성질 등의 기능적인 특성을 제어하는 기능성 첨가제이다.Among these, the primary products are, for example, mechanical properties such as hardness, strength, damping or impact strength, or chemical properties such as oxidation / corrosion, or tribology, haptics, electrical and magnetic conductivity, modulus of elasticity, It is a functional additive which controls functional characteristics, such as electrical dissipation property, magnetostrictive property, and electrostrictive property by these fractions and basic characteristics.
복잡한 기계적, 화학적 및 기능적 특징은 예컨대, 탄화물, 붕소화물, 질화물, 산화물, 규화물, 수소화물, 다이아몬드, 특히, 주기율의 4, 5, 6군의 원소들의 탄화물, 붕소화물 및 질화물, 주기율의 4, 5, 6군의 원소들의 산화물, 그리고 알루미늄 및 희토류 금속의 산화물, 알루미늄, 붕소, 코발트, 니켈, 철, 몰리브데늄, 텅스텐, 망간, 지르코늄의 규화물, 탄탈, 니오늄, 티탄, 마그네슘 및 텅스텐의 수소화물과 같은 화학 입자 혹은 경질재; 그래파이트, 황화물, 산화물, 특히 황화몰리브데늄, 황화아연, 황화주석(SnS, SnS2), 황화구리 등과 같은 윤활 특성을 지닌 슬립 첨가제와 또한 희토류-코발트 혹은 희토류 철 베이스 상에 특히 자성 혹은 전기 특성을 띤 금속간 화합물 등의 다양한 상/성분의 혼입에 의해 가져올 수 있다.Complex mechanical, chemical and functional features include, for example, carbides, borides, nitrides, oxides, silicides, hydrides, diamonds, in particular carbides, borides and nitrides of elements of
이러한 의미로 인해, PZD 분말을 이용한 초경질 분말의 코팅은 또한 금속 분말 혼합물을 이용하여 이루어질 수 있다. 이것은 유동층 과립화에 의해 유리하게 달성될 수 있다.Due to this meaning, the coating of ultrahard powders with PZD powders can also be made using metal powder mixtures. This can be advantageously achieved by fluid bed granulation.
예컨대, BN 및 TiB2의 거친(50-100㎛) 경질재 입자는 유동층 과립화를 위한 공급 원료로서 사용될 수 있고, 내부식 코팅으로 제공될 수 있다. 따라서 높은 부식과 기계적 하중 하의 마모가 일어나는 분야에서 새롭게 응용 할 수 있다. 코팅 후, 덩어리는 분리되고, 불활성 분위기에서 소결되고, 열 분사에 의해 피복된다.For example, coarse (50-100 μm) hard particle particles of BN and TiB 2 may be used as feedstock for fluid bed granulation and may be provided as a corrosion resistant coating. Therefore, it can be newly applied in the fields where high corrosion and wear under mechanical load occur. After coating, the mass is separated, sintered in an inert atmosphere and coated by thermal spraying.
두 번째의 경우, 다시 말해서 생성품으로부터 대부분 혹은 완전하게 제거되는 기능성 첨가제를 사용할 때, 사용한 첨가제는 적절한 화학 혹은 열 공정에 의해 제거되어 템플릿으로서의 기능을 하는 소위 말하는 위치 홀더(place-holder)이다. 이들은 탄화수소 혹은 플라스틱일 수 있다. 적절한 탄화수소는 저분자 폴리에틸렌 혹은 폴리프로필렌 등의 저분자 왁스 폴리올레핀, 그리고 10 내지 50 탄소 원자, 혹은 20 내지 40 탄소 원자를 지닌 포화된, 완전히 혹은 부분적으로 불포화된 탄화수소, 왁스 및 파라핀 등의 긴 사슬 탄화수소이다. 적절한 플라스틱은 특히 낮은 천정 온도, 특히 400℃ 미만, 혹은 300℃ 미만 혹은 200℃ 미만의 천정 온도를 갖는다. 천정 온도 이상이면, 플라스틱은 열역학적으로 불안정하게 되고 단량체(해중합)로 분해되는 경향이 있다. 적절한 플라스틱은 예컨대, 폴리우레탄, 폴리아세탈, 폴리아크릴레이트, 특히 폴리메틸, 메타크릴레이트, 혹은 폴리스티렌이다. 본 발명의 추가의 실시예에서, 플라스틱은 패키징 제조에 있어서의 예비 재료로 혹은 중간 생성물로 사용되는 발포성 폴리스티렌 비드와 같은 발포성 입자의 형태로 양호하게 사용된다. 승화하는 경향이 있는 무기 화합물은 또한 예컨대, 내화 금속의 몇몇 산화물로서, 특히 레늄과 몰리브데늄의 산화물, 또한 수소화물(Ti 수소화물, Mg 수소화물, Ta 수소화물), 유기(금속 스테아르산염) 혹은 무기 염 등의 부분적이거나 완전히 분해 가능한 화합물로서 위치 홀더로서 작용할 수 있다.In the second case, in other words, when using a functional additive that is mostly or completely removed from the product, the additive used is a so-called place-holder that is removed by a suitable chemical or thermal process to function as a template. These may be hydrocarbons or plastics. Suitable hydrocarbons are low molecular wax polyolefins such as low molecular polyethylene or polypropylene, and long chain hydrocarbons such as saturated, fully or partially unsaturated hydrocarbons, waxes and paraffins having 10 to 50 carbon atoms, or 20 to 40 carbon atoms. Suitable plastics have particularly low ceiling temperatures, in particular ceiling temperatures below 400 ° C, or below 300 ° C or below 200 ° C. Above the ceiling temperature, plastics become thermodynamically unstable and tend to decompose into monomers (depolymerization). Suitable plastics are, for example, polyurethanes, polyacetals, polyacrylates, in particular polymethyl, methacrylate, or polystyrene. In a further embodiment of the invention, plastics are preferably used in the form of expandable particles, such as expandable polystyrene beads used as preliminary materials in packaging manufacture or as intermediate products. Inorganic compounds that tend to sublime are also, for example, some oxides of refractory metals, in particular oxides of rhenium and molybdenum, also hydrides (Ti hydrides, Mg hydrides, Ta hydrides), organic (metal stearates) Or as a partially or fully degradable compound, such as an inorganic salt, which can act as a position holder.
이러한 기능성 첨가제의 첨가로 인해, 위치 홀더로서 이러한 기능성 첨가제를 포함하는 본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 분말 야금 성형 공정에 노출시킴으로써 큰 밀도의 성분(이론 밀도의 90 내지 100%), 낮은 공극률(이론 밀도: 70 내지 90%), 높은 공극률(이론 밀도: 5 내지 70%)의 성분이 제조될 수 있다. Due to the addition of such functional additives, the metal powder mixtures according to the invention comprising these functional additives as position holders are exposed to a powder metallurgy molding process, thereby providing a high density of components (90-100% of the theoretical density), low porosity (theoretical). Density: 70 to 90%), high porosity (theoretical density: 5 to 70%) can be prepared.
기능성 첨가제의 양은 원칙적으로 당업자들에 익숙한 획득하고자하는 효과의 형태와 정도에 따라 좌우되므로 최적의 혼합물은 약간의 시도에 의해 확립될 수 있다. 이러한 화합물을 사용할 때, 위치 홀더/템플릿으로서 사용된 화합물이 이러한 목적에 적합한 구조 즉, 입자 형태로 입상 분말, 구형 입자 혹은 이와 유사한 입자 형태로 금속 분말 혼합물로 존재하는 것을 보장하도록 주위를 기울여야 하다. The amount of functional additive depends in principle on the form and extent of the effect to be obtained, which is familiar to those skilled in the art, so an optimum mixture can be established with a few attempts. When using such compounds, care must be taken to ensure that the compound used as the position holder / template is present in the metal powder mixture in the form of a structure suitable for this purpose, ie in the form of granular powder, spherical particles or similar particles.
일반적으로, 기능성 첨가제는 1:100 내지 100:1 혹은 1:10 내지 10:1 혹은 1:2 내지 2:1 혹은 1:1의 성분Ⅰ 대 성분Ⅱ의 분율로 사용된다. 만약 기능성 첨가제가 탄화텅스텐, 질화붕소 혹은 질화티타늄 등의 경질재일 경우, 이들은 3:1 내지 1:100, 혹은 1:1 내지 1:10, 혹은 1:2 내지 1:7, 혹은 1:3 내지 1:6.3의 양으로 유리하게 사용된다. In general, functional additives are used in fractions of component I to component II of 1: 100 to 100: 1 or 1:10 to 10: 1 or 1: 2 to 2: 1 or 1: 1. If the functional additive is a hard material such as tungsten carbide, boron nitride or titanium nitride, they may be 3: 1 to 1: 100, or 1: 1 to 1:10, or 1: 2 to 1: 7, or 1: 3 to It is advantageously used in an amount of 1: 6.3.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 기능성 첨가제는 3:1 내지 1:100, 혹은 1:1 내지 1:10, 혹은 1:2 내지 1:7 혹은 1:3 내지 1:6.3의 양으로 유리하게 사용된다. In another embodiment of the present invention, the functional additive is glass in an amount of 3: 1 to 1: 100, or 1: 1 to 1:10, or 1: 2 to 1: 7 or 1: 3 to 1: 6.3. Is used.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 성분Ⅰ 대 성분Ⅲ의 비가 3:1 내지 1:100, 혹은 1:1 내지 1:10, 혹은 1:2 내지 1:7, 혹은 1:3 내지 1:6.3일 경우, 금속 분말 혼합물은 성분Ⅰ과 성분Ⅱ 및/또는 성분Ⅲ의 혼합물이다. According to another embodiment of the invention, the ratio of component I to component III is 3: 1 to 1: 100, or 1: 1 to 1:10, or 1: 2 to 1: 7, or 1: 3 to 1: If 6.3, the metal powder mixture is a mixture of component I and component II and / or component III.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 경질재가 성분Ⅲ 내에 존재할 경우, 성분Ⅰ 대 성분Ⅲ의 비가 3:1 내지 1:100, 혹은 1:1 내지 1:10, 혹은 1:2 내지 1:7, 혹은 1:3 내지 1:6.3이면, 금속 분말 혼합물은 성분Ⅰ과 성분Ⅱ 및/또는 성분Ⅲ의 혼합물이다. In another embodiment of the present invention, when the hard material is present in component III, the ratio of component I to component III is 3: 1 to 1: 100, or 1: 1 to 1:10, or 1: 2 to 1: 7 Or 1: 3 to 1: 6.3, the metal powder mixture is a mixture of component I and component II and / or component III.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 탄화텅스텐이 성분Ⅲ 내에 존재할 경우, 성분Ⅰ 대 성분Ⅲ의 비가 3:1 내지 1:100, 혹은 1:1 내지 1:10, 혹은 1:2 내지 1:7, 혹은 1:3 내지 1:6.3이면, 금속 분말 혼합물은 성분Ⅰ과 성분Ⅱ 및/또는 성분Ⅲ의 혼합물이다. In another embodiment of the present invention, when tungsten carbide is present in component III, the ratio of component I to component III is 3: 1 to 1: 100, or 1: 1 to 1:10, or 1: 2 to 1: If 7, or 1: 3 to 1: 6.3, the metal powder mixture is a mixture of component I and component II and / or component III.
또 다른 첨가제는 특히 압축 성질, 덩어리의 강도 혹은 재 분산성 등과 같은 프로세싱 특성을 향상시킬 것이다. 이들은 폴리에틸렌 왁스 혹은 산화 폴리에틸렌 왁스, 몬타닉산 에스테르, 올레산 에스테르, 리놀레산 혹은 리놀렌산 에스테르 혹은 이들의 혼합물과 같은 에스테르 왁스와 같은 왁스, 파라핀, 플라스틱, 예컨대 송진 등의 수지, 몬타닉산, 올레산, 리놀레산 혹은 리놀렌산의 금속염과, 예컨대 스테아르산 아연과 같은 스테아르산 금속 및 팔미트산 금속, 특히 예컨대 스테아르산 마그네슘, 팔미트산 나트륨, 스테아르산 칼슘과 같이 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 스테아르산 금속 및 팔미트산 금속과 같은 긴 사슬 유기산염 혹은 슬립제일 수 있다. 이들은 분말 프로세싱(프레싱, MIM, 시트 몰딩, 슬립 캐스팅)에 전형적이며 당업자들에게 공지되어 있는 물질이다. 분석될 분말의 수축은 예컨대, 파라핀 왁스, 혹은 다른 왁스 혹은 스테아르산 아연 등의 유기산의 염과 같이 프레싱을 보조하는 종래의 보조제를 첨가함으로써 수행될 수 있다. 적절한 첨가제는 본 명세서에서 참조한 W. Schatt, K.-P. Wieters 저서의 '분말 야금학-프로세싱 및 재료', 유럽 분말 야금 협회(EPMA), 1997, 49-51에 더 설명되어 있다.Still other additives will improve the processing properties, especially the compressive properties, lump strength or redispersibility. These include waxes such as polyethylene waxes or oxidized polyethylene waxes, montonic acid esters, oleic acid esters, linoleic acid or linoleic acid esters or ester waxes such as mixtures thereof, paraffins, plastics such as resins such as rosin, montanic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid. Metal salts, such as metal stearates and metals such as zinc stearate and metals of palmitic acid, in particular alkali metals and alkaline earth metals such as stearic acid and palmitic acid, such as magnesium stearate, sodium palmite, calcium stearate Long chain organic acid salts or slip agents. These are materials typical for powder processing (pressing, MIM, sheet molding, slip casting) and known to those skilled in the art. Shrinkage of the powder to be analyzed can be carried out by adding conventional auxiliaries to assist pressing, such as, for example, paraffin wax or other waxes or salts of organic acids such as zinc stearate. Suitable additives are described in W. Schatt, K.-P. This is further described in the Witers book 'Powder metallurgy-processing and materials', European Powder Metallurgy Association (EPMA), 1997, 49-51.
아래의 예들은 본 발명의 보다 상세하게 설명하기 하는 역할을 한다. 이 예들은 본 발명의 이해를 도울 목적으로 제공된 것이며 이들에 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다.The following examples serve to explain in more detail the present invention. These examples are provided for the purpose of understanding the present invention and should not be construed as limiting them.
도 1은 프레싱 보조제의 다양한 함량과 소지 강도를 지닌 분말 등급 VSP-711과 KON-711 사이의 대체적 관계를 도시한 도표이다. FIG. 1 is a diagram showing an alternative relationship between powder grades VSP-711 and KON-711 with varying amounts and holding strength of pressing aids.
도 2는 시험편 VSP-711과 KON-711을 도시한 사진이다.2 is a photograph showing test pieces VSP-711 and KON-711.
도 3은 워터 제트 컷팅에 의해 만든 평탄한 인장용 시험편을 도시한 사진이다.Figure 3 is a photograph showing a test piece for flat tension made by water jet cutting.
도 4는 실온에서의 강도를 비교할 수 있도록 제공한 인장 시편의 측정 곡선을 나타낸 도표이다.Figure 4 is a chart showing the measurement curve of the tensile specimen provided to compare the strength at room temperature.
도 5는 KON-711 및 VSP-711로 만든 시험편의 다공성 구조를 도시한 사진이다.5 is a photograph showing the porous structure of a test piece made of KON-711 and VSP-711.
도 6은 과립화되는 초보의 기저 분말의 사용시 코팅 결과물을 도시한 사진이다. FIG. 6 is a photograph showing the coating results when using a rudimentary base powder to be granulated.
도 7은 표 6의 분말로 제조한 시험편의 측정 결과를 나타낸 도표이다. 7 is a table showing the measurement results of test pieces prepared from the powder of Table 6.
예Yes
이하의 예들에서 주어진 평균 입경 D50은 ASTM C 1070-01에 따라 미국 Honeywell 사의 Microtrac(등록상표) X100을 이용하여 측정하였다.The average particle diameter D50 given in the examples below was measured using Microtrac® X100 from Honeywell, USA according to ASTM C 1070-01.
예 1Example 1
조성 Ni20Cr16Co2.5Ti1.5Al을 지닌 Nimonic(등록상표) 90 타입의 아르곤 원자화된 합금 용해물을 기저 분말로 사용하였다. 획득한 합금 분말을 53 내지 25㎛ 사이로 체질하였다. 밀도는 약 8.2g/cm3이었다. 기저 분말의 입자는 대부분 구형이었다.Argon atomized alloy melt of Nimonic® 90 type with composition Ni20Cr16Co2.5Ti1.5Al was used as the base powder. The obtained alloy powder was sieved between 53 and 25 mu m. The density was about 8.2 g / cm 3 . The particles of the base powder were mostly spherical.
기저 분말을 수직 교반형 볼 밀(Netzsch Feinmahltechnik; 타입: PR 1S)에서 변형 분쇄에 노출시켰기 때문에 원래의 구형 입자는 플레이크 모양으로 되었다. 사용한 변수의 상세 내역은 다음과 같다. 즉,The original spherical particles became flake shaped because the base powder was exposed to strain grinding in a vertical stirred ball mill (Netzsch Feinmahltechnik; type: PR 1S). The details of the variables used are as follows. In other words,
. 분쇄 용기 체적: 5리터. Grinding container volume: 5 liters
. 속도: 400rpm. Speed: 400rpm
. 주변 속도: 2.5m/s. Ambient speed: 2.5m / s
. 볼 충전: 80체적%(볼의 벌크 체적). Ball charge: 80% by volume (bulk volume of balls)
. 분쇄 용기 재료: 100Cr6(DIN 1.3505: 약 1.5중량%의 Cr,. Grinding vessel material: 100Cr6 (DIN 1.3505: about 1.5% Cr by weight,
약 1중량%의 C, 약 0.3중량%의 Si, 약 0.4중량%의 Mn, <0.3중량%의 Ni, <0.3중 량%의 Cu, 잔량 Fe)About 1 weight% C, about 0.3 weight% Si, about 0.4 weight% Mn, <0.3 weight% Ni, <0.3 weight% Cu, balance Fe)
. 볼 재료: 경질 금속(WC-10Co). Ball Material: Hard Metal (WC-10Co)
. 볼 직경: 약 6mm(총 질량: 25kg). Ball diameter: approx. 6 mm (total mass: 25 kg)
. 분말 중량: 500g. Powder weight: 500g
. 처리 지속 시간: 2시간. Processing duration: 2 hours
. 용매: 에탄올(약 2리터). Solvent: Ethanol (about 2 liters)
이 단계 다음에 분쇄가 후속한다. 이를 위해 소위 말하는 편심 진동 밀(Siebtechnik GmbH, ESM 324)을 다음의 프로세스 변수와 함께 사용하였다. This step is followed by milling. for teeth The so-called eccentric vibration mill (Siebtechnik GmbH, ESM 324) was used with the following process variables.
. 분쇄 용기 체적: 5리터 위성으로서 작동(직경 20cm, 길이 약 16cm). Grinding vessel volume: operated as a 5 liter satellite (20 cm diameter, approx. 16 cm long)
. 볼 충전: 80체적%(볼의 벌크 체적). Ball charge: 80% by volume (bulk volume of balls)
. 분쇄 용기 재료: 100Cr6(DIN 1.3505: 약 1.5중량%의 Cr,. Grinding vessel material: 100Cr6 (DIN 1.3505: about 1.5% Cr by weight,
약 1중량%의 C, 약 0.3중량%의 Si, 약 0.4중량%의 Mn, <0.3중량%의 Ni, <0.3중 량%의 Cu, 잔량 Fe)About 1 weight% C, about 0.3 weight% Si, about 0.4 weight% Mn, <0.3 weight% Ni, <0.3 weight% Cu, balance Fe)
. 볼 재료: 100Cr6. Ball Material: 100Cr6
. 볼 직경: 약 10mm. Ball diameter: 10 mm
. 분말 중량: 150g. Powder weight: 150g
. 분쇄 보조제: 2g 파라핀. Grinding Aids: 2g paraffin
. 진폭: 약 10mm. Amplitude: approx. 10 mm
. 분쇄 분위기: 아르곤(99.998%). Crushing atmosphere: Argon (99.998%)
2시간 동안 분쇄한 후, 매우 미세한 입자 덩이를 얻게 된다. 1000배에서 얻 은 제품의 REM 이미지에 있어서, 덩어리(이차 입자)의 콜리플라워 모양의 구조를 볼 수 있으며, 일차 입자는 25㎛ 미만의 입경을 지닌다.After grinding for 2 hours, very fine particle masses are obtained. In the REM image of the product obtained at 1000 times, the cauliflower-like structure of agglomerates (secondary particles) can be seen, and the primary particles have a particle diameter of less than 25 μm.
일차 입자 혹은 매우 미세한 입자 덩어리의 샘플을, 분리된 일차 입자를 얻기 위해 최대 출력의 50%에서 TG 400 초음파 장치(Sonic Ultraschallanlagenbau GmbH사 제품) 내의 이소프로판올에 10분간의 초음파 처리에 의해 응집 해체를 위한 제3의 공정 단계를 받게 하였다. Samples of primary or very fine particle agglomerates were subjected to agglomeration dissolution by sonication for 10 minutes in isopropanol in a
응집 해체된 샘플의 입자 크기 분포는 ASTM C 1070-01에 따라 Microtrac(등록상표) X100(제조사: Honeywell/US)을 이용하여 측정하였다. 기저 분말의 D50 값은 40㎛에 달하였고, 처리 결과로서 약 15㎛에 속하였다. The particle size distribution of the agglomerated samples was measured using Microtrac® X100 (manufactured by Honeywell / US) according to ASTM C 1070-01. The D50 value of the base powder amounted to 40 mu m and belonged to about 15 mu m as a result of the treatment.
분쇄로부터 일차 입자의 잔류량을, 최대 출력의 50%에서 TG 400 초음파 장치(Sonic Ultraschallanlagenbau GmbH사 제품) 내의 이소프로판올에 후속하는 초음파 처리와 함께 가스 역류 밀에서의 처리에 의해 응집 해체를 위한 또 다른 제3의 공정 단계를 받게 하였다. 입자 크기는 다시 ASTM C 1070-01을 이용하여 측정하였다. D50 값은 이제 겨우 8.4㎛로 되었다. Another third for flocculation by the treatment in a gas countercurrent mill with the sonication subsequent to isopropanol in the
혼합된 파라핀 분쇄 보조제는 열 분리 및/또는 증발에 의해 합금 분말의 분말 야금 추가 프로세싱 동안 제거될 수 있거나 또는 프레싱 보조제로서의 역할을 할 수 있다.The mixed paraffin grinding aid may be removed during powder metallurgical further processing of the alloy powder by thermal separation and / or evaporation or may serve as a pressing aid.
본 발명에 따른 금속 분말 혼합물을 전술한 바와 같이 얻은 PZD 분말로부터 다음과 같이 제조하였다. The metal powder mixture according to the invention was prepared from the PZD powders obtained as described above as follows.
전술한 바와 같이 제조된 5kg의 Nimonic(등록상표) 90 PZD 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛)과 5kg의 구형(가스 원자화된) Nimonic(등록상표) 90 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛)을 분말 형태(Licowax C)의 233g의 프레싱 보조제와 함께 Eirich 믹서에 첨가하였다. 20분의 주기에 걸쳐 3개의 성분을 서로 격렬하게 혼합시켰다. 이러한 분말을 VSP-711이라 일컫는다. 5 kg of Nimonic® 90 PZD powder prepared as described above (d50: 10 μm and d90: 20 μm) and 5 kg of spherical (gas atomized) Nimonic® 90 powder (d50: 10 μm and d90) : 20 μm) was added to the Eirich mixer with 233 g of pressing aid in powder form (Licowax C). The three components were mixed vigorously with each other over a 20 minute period. This powder is called VSP-711.
이와 유사하게, 10kg의 순수하게 원자화된 (종래의) 분말(Nimonic(등록상표) 90 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛))을 300g의 Licowax를 첨가하는 것을 제외하고 동일한 방식으로 처리하였다. 이러한 분말을 KON-711이라 일컫는다.Similarly, 10 kg of purely atomized (conventional) powder (Nimonic® 90 powder (d50: 10 μm and d90: 20 μm)) was treated in the same manner except adding 300 g of Licowax. . This powder is called KON-711.
상기 분말 양자를 10mm의 길이와 30mm의 직경을 갖는 실린더로 500MPa의 압력에서 단축방향 프레싱에 의해 처리하였다. KON-711의 압축 밀도를 이론 밀도 75%로 하였지만, 시험편은 단지 낮은 소지 강도를 가졌다. VSP-711로부터 얻은 시험편들은 그들의 낮은 이론 밀도(70%)에도 불구하고 강도는 현저하게 향상되었다. Both powders were processed by uniaxial pressing at a pressure of 500 MPa into a cylinder having a length of 10 mm and a diameter of 30 mm. Although the compressive density of KON-711 was set to a theoretical density of 75%, the test specimen had only a low holding strength. The specimens obtained from VSP-711 improved their strength significantly despite their low theoretical density (70%).
소지 강도를 정확히 측정하기 위해, 정사각형 형상의 압축된 본체를 500MPa의 프레싱 압력에서 제조하였다. 도 1에는 프레싱 보조제의 다양한 함량과 소지 강도를 지닌 분말 등급 VSP-711과 KON-711 사이의 대체적 관계가 도시되어 있다. VSP-711로부터 제조된 압축체의 소지 강도는 설명한 조건 하에서 2.5MPa 이내이고, 이에 따라 기준 샘플 KON-711의 강도의 적어도 2배이다. 굴절 스트레인 하에서 직각 단면을 지닌 시험편의 압축체 강도를 DIN ISO 3995/1985에 따라 측정하였다. 이러한 측정 결과를 표 1에 기록하였다. In order to accurately measure the body strength, a square shaped compressed body was produced at a pressing pressure of 500 MPa. 1 shows an alternative relationship between powder grades VSP-711 and KON-711 with varying amounts and strength of pressing aids. The holding strength of the compressed body produced from VSP-711 is within 2.5 MPa under the conditions described, and thus at least twice the strength of the reference sample KON-711. The compressive strength of the test piece with right angle cross section under refractive strain was measured according to DIN ISO 3995/1985. The results of these measurements are reported in Table 1.
Nmb: 취급시 시험편이 붕괴되어 측정 불가Nmb: Test piece collapses during handling and cannot be measured
상기 분말 양자(VSP-711과 KON-711)를 금속 분말 프레스에서 압축하여 DIN ISO 3927에 따라 6.35cm2의 면적(프레싱 방향에 평행)과 약 5mm의 길이를 지닌 추가의 시험편 즉, PM 인장 시험 바아를 만들었다. 압력을 300 내지 800MPa 범위에서 변화시켰다. 성분의 밀도는 압력의 증가에 따라 증가한다. 표 2는 상기 분말들로부터 직접 프레스된 인장 시험편의 소지 강도에서 프레싱 압력의 영향력의 이러한 의존성을 [A(프레싱 방향으로의 면적): 6.35cm2; L(프레싱 방향으로의 시험편의 길이): 4-5mm]로서 설명한다. 여기서, 주어진 밀도 값은 금속 분말과 프레싱 보조제(3% Licowax)의 혼합물과 관련이 있다는 것을 명심해야 한다.The powder protons (VSP-711 and KON-711) were compressed in a metal powder press to further test specimens with an area of 6.35 cm 2 (parallel to the pressing direction) and a length of about 5 mm according to DIN ISO 3927, ie PM tensile test. Made a bar The pressure was varied in the range of 300 to 800 MPa. The density of the components increases with increasing pressure. Table 2 shows this dependence of the influence of the pressing pressure on the holding strength of the tensile test piece pressed directly from the powders [A (area in the pressing direction): 6.35 cm 2 ; L (length of the test piece in the pressing direction): 4-5 mm]. It should be noted here that the given density value is related to the mixture of the metal powder and the pressing aid (3% Licowax).
PM 인장 테스트 바아를, 실온으로부터 600℃까지 2K/min의 가열 속도로 수소 하의 가스 스트림 내에서 단락시킨 후, 2시간 동안 1290℃의 온도에서 약 10-3mbar의 높은 진동에서 소결시켰다. 분말 타입 KON-711의 시험편은 단락과 소결 후 압축된 상태에서는 보이지 않았던 손상(균형, 파괴 전조)이 나타났다. 이와는 대조적으로, VSP-711의 인장 시편은 손상이 나타나지 않았고 거친 부분이 거의 없는 균질한 시험편 표면을 가졌다. 이들 시험편들은 도 2에 도시되어 있다. 추가적으로, 실온으로부터 600℃까지 2K/min의 가열 속도로 단락시킨 다음 양자 타입의 분말의 일부를 그래파이트 몰드에서 열간 성형(1150℃/2h/35MPa/질소)에 의해 수소 하에서 수축시켰다. 열간 성형 이후, 실온으로 도달할 때까지 온도를 약 5 내지 15K/min만큼 감소시켰다. 따라서 형성된 디스크의 밀도는 8.18g/cm3(KON-711)과 8.14g/cm3(VSP-711)이었다. 이들 디스크(직경: 100mm; 두께 약 5mm)의 양면을 연마하며 두께를 3.5mm로 줄였다. 이들로부터 도 3에 도시된 바와 같이 워터 제트 컷팅에 의해 평탄한 인장 시편을 만들었으며, 이것의 기계적 특성을 인장 시험기에서 평가하였다(Rm, 인장 테스트에서 파괴시 스트레인; Pp0.2, 인장 테스트 시편의 연신률이 0.2%로 측정되었을 때의 기계적 스트레인). 인장 테스트의 측정 곡선은 도 4에 도시되어 있으며, 실온에서의 강도를 비교할 수 있게 해준다. The PM tensile test bar was shorted in a gas stream under hydrogen at a heating rate of 2 K / min from room temperature to 600 ° C. and then sintered at a high vibration of about 10 −3 mbar at a temperature of 1290 ° C. for 2 hours. Test specimens of powder type KON-711 showed damage (balance, fracture precursor) that was not seen in the compressed state after short-circuit and sintering. In contrast, the tensile specimens of the VSP-711 had a homogeneous specimen surface with no damage and little roughness. These specimens are shown in FIG. Additionally, a short circuit at room temperature from 600 ° C. at a heating rate of 2 K / min was followed by shrinking under hydrogen by hot forming (1150 ° C./2 h / 35 MPa / nitrogen) in a graphite mold. After hot forming, the temperature was reduced by about 5-15 K / min until reaching room temperature. Thus, the formed disks had density of 8.18 g / cm 3 (KON-711) and 8.14 g / cm 3 (VSP-711). Both sides of these disks (diameter: 100 mm; thickness about 5 mm) were polished and the thickness was reduced to 3.5 mm. From these, flat tensile specimens were made by water jet cutting as shown in FIG. 3, and their mechanical properties were evaluated in a tensile tester (Rm, strain on break in tensile test; Pp0.2, elongation of tensile test specimen) Mechanical strain when measured at 0.2%). The measurement curve of the tensile test is shown in FIG. 4 and allows comparison of the strength at room temperature.
압축체를 500MPa에서 압축하여 아르곤-수소 분위기(6.5체적%의 H2)에서 2시간 동안 1300℃ 및 1330℃의 건조로에서 소결시키고, 그 후 유기 프레싱 보조제를 수소 하에서 600℃ 이내로 제거하였다. 그 결과는 표 2b에 수록되어 있다.The compact was compressed at 500 MPa and sintered in a drying furnace at 1300 ° C. and 1330 ° C. for 2 hours in an argon-hydrogen atmosphere (6.5 vol% H 2 ), after which the organic pressing aid was removed to within 600 ° C. under hydrogen. The results are listed in Table 2b.
추가적인 특수성은 도 5에 도시된 KON-711 및 VSP-711로부터 제조된 시험편의 다공성 구조에 집중되어 있다. Additional specificity is concentrated in the porous structure of test specimens made from KON-711 and VSP-711 shown in FIG. 5.
예 2Example 2
쉽게 압축 가능하고 유동성이 있고 쉽게 소결 가능한 입상은 다음과 같이 제조된다.Easily compressible, flowable and easily sinterable granules are produced as follows.
예 1에서와 같이 제조된 5kg의 Nimonic(등록상표) 90 PZD 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛)과 5kg의 구형(가스 원자화된) Nimonic(등록상표) 90 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛)을 유기 결합제(3중량%의 폴리비닐 알코올, PVA)와 표면 활성 안정제와 함께 2-3리터의 물에 첨가하였다. 이 혼합물을 안정적인 현탁액이 형성될 때까지 분산시켰다. 이러한 현탁액은 스프레이 건조에 의해 직경이 1 내지 150㎛이면서 대부분이 구형의 단일 입자의 덩어리로 처리된다. 현탁액을 건조하기 위해 역류 상태로 있는 가열된 질소(가스 온도 30℃ 내지 80℃)를 작동 가스로서 사용한다. 건조 중에 형성된 가스 혼합물은 스프레이 건조기 출구에서 필터를 통해 대기로 방출한다.5 kg of Nimonic® 90 PZD powder (d50: 10 μm and d90: 20 μm) and 5 kg of spherical (gas atomized) Nimonic® 90 powder (d50: 10 μm) prepared as in Example 1 d90: 20 μm) was added to 2-3 liters of water with an organic binder (3% by weight polyvinyl alcohol, PVA) and a surface activity stabilizer. This mixture was dispersed until a stable suspension was formed. This suspension is treated by spray drying to agglomerates of spherical single particles, most of which are 1 to 150 micrometers in diameter. Heated nitrogen (
추가적인 처리 능력을 향상시키고 건강 영향 기준에 적합하도록 만들기 위해, '가루 모양의' 미세한 함량(<10㎛)과 매우 거친 그레인의 함량(>150㎛)을 체질에 의해 분리한다. 이러한 입상(-150㎛ + 10㎛)은 우수한 유동 특성을 갖는다. 이에 따라 얻어진 입상을 VSP-712라고 일컫는다.In order to improve further processing capacity and to meet health impact criteria, a 'sieve' fine content (<10 μm) and very coarse grain content (> 150 μm) are separated by sieving. This granule (-150 μm + 10 μm) has excellent flow characteristics. The granularity thus obtained is referred to as VSP-712.
이러한 입상의 제조와 동시에 원소화된 (종래의) 분말(10kg)(Nimonic(등록상표) 90 - 분말(d50: 10㎛와 d90: 20㎛))은 동일한 방법으로 입상(-150㎛ + 10㎛)으로 처리된다. 이러한 분말을 KON-712라고 일컫는다. Simultaneously with the preparation of this granular, elementalized (conventional) powder (10 kg) (Nimonic® 90-powder (d50: 10 mu m and d90: 20 mu m)) was granulated (-150 mu m + 10 mu m) in the same manner. ) This powder is called KON-712.
상기 분말 양자(VSP-712와 KON-712)의 프레싱 특성, 소지 수축 강도, 소결 성질 및 소결된 부품의 표면의 질(거칠기)을 예 1에 설명된 것과 동일한 방법으로 평가하였다. 그 결과는 전술한 예에서 결정한 데이터와 일치한다. The pressing properties, the base shrinkage strength, the sintering properties and the quality (roughness) of the surface of the powder protons (VSP-712 and KON-712) were evaluated in the same manner as described in Example 1. The result is consistent with the data determined in the above example.
예 3Example 3
치밀하게 주입하는 과립의 제조Preparation of granulated granules
각각의 경우, 압축체를 예 1에서 제조한 VSP-711과 KON-711을 사용하여 냉간 등방압 성형(CIP)에 의해 제조하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 상기 과립을 고무 몰드 속으로 주입하여 기밀한 시일로 밀봉한 다음 2000바아의 정수 프레싱 압력에서 수축시킨다. KON-711의 압축체의 수축률은 70% TD로 측정되지만, VSP-711의 압축 밀도는 약 65% TD로 된다. 그 다음 CIP 압축체를 기계 가공에 의해 하나씩 파괴하였다(선반에 로딩하여 거친 "칩"으로 절단). VSP-711의 경우, 큰 분율(d50: >100㎛의 입자 크기를 지닌 >50%)을 거친 그레인으로 성공적으로 처리할 수 있다. 일차 분말 제품(입자 >100㎛(<5%))을 KON-711의 압축체로부터 획득하였다. In each case, the compacts were prepared by cold isostatic molding (CIP) using VSP-711 and KON-711 prepared in Example 1. To achieve this goal, the granules are injected into a rubber mold, sealed with an airtight seal and then shrunk at a constant pressing pressure of 2000 bar. The shrinkage of the compressed body of KON-711 is measured at 70% TD, but the compression density of VSP-711 is about 65% TD. The CIP compacts were then broken one by one by machining (loaded on the shelf and cut into rough "chips"). In the case of the VSP-711, it can be successfully treated with grains with a large fraction (d50:> 50% with a particle size of> 100 μm). Primary powder products (particles> 100 μm (<5%)) were obtained from compacts of KON-711.
이러한 예비 입상은 그 다음 체(sieve) 제립기 플레이트로 추가적으로 처리된다. 이러한 프로세스는 '분말 칩'의 가장자리를 둥글게 만들어 더 유동성 있는 입상을 생성한다. 체질을 한 후, 65㎛ 미만의 입자 크기와 25㎛ 초과의 입자 크기의 분율인 -65㎛ + 25㎛의 분율을 얻었다. 이러한 입상은 분말 야금 몰딩 공정으로 더 처리될 수 있다. 이 분율을 VSP-721 및 KON-721 이라고 일컫는다. 고밀도이면서 유동성 있는 입상의 제조로부터의 총 수득율은 VSP-721의 경우 20 내지 50%이고 KON-721의 경우에 <20%이다. 소망하는 그레인 밴드 내에 놓이지 않는 입상 부분은 CIP 본체를 위한 제조 공정에서 재활용될 수 있다.This preliminary granulation is then further processed with a sieve granulator plate. This process rounds the edges of the 'powder chip', creating a more fluid granule. After sieving, a fraction of -65 μm + 25 μm was obtained, which was a fraction of the particle size of less than 65 μm and the particle size of more than 25 μm. This granulation can be further treated with a powder metallurgy molding process. This fraction is called VSP-721 and KON-721. The total yield from the production of high density and flowable granules is 20-50% for VSP-721 and <20% for KON-721. Granular portions that do not lie in the desired grain band can be recycled in the manufacturing process for the CIP body.
예 2로부터 금속 분말 혼합물 VSP-721 및 KON-721의 프로세싱 특성(소지 강도, 소결 특성)의 조사는 필적할 만한 결과를 얻었다. VSP-721은 동일한 초기 밀도를 사용할 때 예정된 소결 온도에서 KON-721에 비해 더 높은 소지 강도와 더 높은 소결 밀도를 갖는다.Investigation of the processing properties (base strength, sintering properties) of the metal powder mixtures VSP-721 and KON-721 from Example 2 yielded comparable results. VSP-721 has a higher holding strength and higher sinter density than KON-721 at a predetermined sintering temperature when using the same initial density.
예 4Example 4
VSP-721 및 KON-721의 다공체와 동일한 조성의 원자화된 분말 VER-6525(분율: -65 + 25㎛)의 제조.Preparation of atomized powder VER-6525 (fraction: -65 + 25 μm) of the same composition as the porous bodies of VSP-721 and KON-721.
이전에 제조한 VSP-721 및 KON-721 입상과, 보호성 가스 원자화에 의해 제조된 입상(-65/+25)과 동일한 조성과 동일한 입자 크기의 분말 VER-6525를 다공성의 성형체를 만들기 위해 아래의 방법으로 처리한다.Previously prepared VSP-721 and KON-721 granules, and powder VER-6525 of the same composition and granular size as the granules produced by protective gas atomization (-65 / + 25) Handle in the way.
3개의 그레인 타입 각각을 먼저 3개의 동일한 소결 팬(바닥 면적: 6cm×2cm: 주입 높이: 3cm)에 배치한다. 이들은 단락을 위해 600℃의 온도까지 2K/min의 속도로 건조로에서 수소 하에서 가열된다. 이것에 후속하여 10K/min의 가열 속도에서 1250℃로 가열된다. 1250℃의 온도를 2시간 유지하고 소결체를 포함하는 건조로를 그 다음 10K/min의 속도에서 실온으로 가져간다. Each of the three grain types is first placed in three identical sintering pans (floor area: 6 cm × 2 cm: injection height: 3 cm). They are heated under hydrogen in a drying furnace at a rate of 2 K / min to a temperature of 600 ° C. for short circuits. This is followed by heating to 1250 ° C. at a heating rate of 10 K / min. The temperature of 1250 ° C. is maintained for 2 hours and the drying furnace containing the sintered body is then brought to room temperature at a rate of 10 K / min.
형성된 (수축) 성형체를 제거하여 3점 굴절 테스트로 평가한다. 이것은 성형체가 다음과 같이 매우 상이한 굴절 강도 즉, VSP-721: 40 내지 약 20MPa, KON-721; 약 20 내지 5MPa, VER-6525: <5MPa를 획득한 것을 보여 준다. 따라서 변형체 VSP-721의 비교적 높은 소결 활성도는 필요에 따라 예컨대, 필터 요소에 사용하기 위해 충분하게 강한 성형체의 제조를 할 수 있도록 해준다. 소결 조건의 최적화는 VSP-721의 강도가 50MPa를 초과하게 증가하도록 해준다.The formed (shrink) molded body is removed and evaluated by a three-point refractive test. This means that the shaped bodies have very different refractive intensities: VSP-721: 40 to about 20 MPa, KON-721; About 20 to 5 MPa, VER-6525: shows <5 MPa obtained. The relatively high sintering activity of variant VSP-721 thus allows the production of a sufficiently strong shaped body, for example for use in filter elements. Optimization of the sintering conditions allows the strength of the VSP-721 to increase above 50 MPa.
예 5Example 5
다공성 튜브Porous tube
고밀도의 입상(VSP-721, KON-721)과 이 입상과 동일한 화학 조성과 입자 크기의 원자화에 의해 제조된 분말(VER-6525)의 분말 충전량을 소결시킴으로써 튜브 형태의 다공체의 제조. 이에 대응하게 제조된 입상과 대략 원자화된 분자는 각각 완전한 연소를 허용하는 코어를 구비한 세라믹 몰드로 주입된다. 이 코어는 충전 이후 그 면적에 걸쳐 분말의 압력을 견디기에 충분하게 안정성 있는 플라스틱제 박육 관의 형태로 되어 있다. 그것은 체질에 의해 생성된 단지 좁은 입상 혹은 분말 분율(-65 + 25㎛)로 충전된다. Preparation of a tube-shaped porous body by sintering a high-density granule (VSP-721, KON-721) and a powder filling amount of a powder (VER-6525) prepared by atomization of the same chemical composition and particle size as this granule. Correspondingly prepared granules and approximately atomized molecules are each injected into a ceramic mold having a core that allows complete combustion. The core is in the form of a plastic thin tube that is sufficiently stable to withstand the pressure of the powder over its area after filling. It is filled with only a narrow granular or powder fraction (-65 + 25 μm) produced by the sieving.
후속 단계에서, 유기질 성분과 삽입된 튜브는 열 분해 혹은 건조로 내에서의 방출에 의해 제거되고, 이와 동시에 예비 소결은 높은 온도(1000℃)에서 시작된다. 예비 소결체는 그 다음 높은 가스 순도(진공, 10-2mbar의 압력)에서 1300℃의 온도에 달하는 또 다른 건조로 속으로 여전히 수직하게 배치된다. 소결 이후, 충분하게 수축되고 또 충분한 강도를 지닌 VSP-721의 성형체는 얻어진다. KON-721의 성형체는 다른 한편으로 강도가 더 낮게 된다. 거친 분말(VER_6525)의 성형체는 사용한 조건 하에서 강도가 단지 약 5MPa로 되었으며, 이는 불충분한 강도로 인해 산업적으로 사용 불가능하다.In a subsequent step, the organic component and the inserted tube are removed by thermal decomposition or discharge in a drying furnace, while at the same time presintering starts at a high temperature (1000 ° C.). The pre-sintered body is then still vertically placed into another drying furnace reaching a temperature of 1300 ° C. at high gas purity (vacuum, pressure of 10 −2 mbar). After sintering, a molded body of VSP-721 with sufficient shrinkage and sufficient strength is obtained. The molded body of KON-721, on the other hand, has a lower strength. The molded body of the coarse powder (VER_6525) had a strength of only about 5 MPa under the conditions used, which is industrially unusable due to insufficient strength.
예 6Example 6
고강도 과립의 분말 성형체Powder compact of high strength granule
전술한 입상 VSP-721 및 KON-721을 단축 프레스의 분말 압축 몰드의 캐비티로 주입한다. 다음과 같은 밀도 즉, VSP-721: 5.3g/cm3(이론 밀도 65%), KON-721: 약 6g/cm3(이론 밀도 73%)을 갖는 성형체를 압력 700MPs의 단축 프레싱에서 제조한다. VSP-721의 성형체에 대한 소지 강도는 10 내지 15MPa이며, KON-721의 성형체에 대한 소지 강도는 2 내지 5MPa이다. 예 4에 개시된 온도-시간 프로그램에 따라 소결한 후, VSP-721의 성형체는 7.8g/cm3(이론 밀도 95%)을 얻게 되고, KON-721로부터 소결된 성형체는 7.7g/cm3(이론 밀도 94%)을 얻게 된다. 도 5에는 전형적인 구조가 도시되어 있다. The above-mentioned granular VSP-721 and KON-721 are injected into the cavity of the powder compression mold of the single screw press. Molded bodies having the following densities, namely VSP-721: 5.3 g / cm 3 (theoretical density 65%) and KON-721: about 6 g / cm 3 (theoretical density 73%), are produced in uniaxial pressing at a pressure of 700 MPs. The holding strength of the molded product of VSP-721 is 10 to 15 MPa, and the holding strength of the molded product of KON-721 is 2 to 5 MPa. After sintering according to the temperature-time program described in Example 4, the molded body of VSP-721 obtained 7.8 g / cm 3 (theoretical density 95%) and the sintered molded body from KON-721 was 7.7 g / cm 3 (theory). Density 94%). 5 shows a typical structure.
예 7Example 7
양호한 유동성과 프레스 용이한 분말의 제조를 위한 유동층 과립화Fluidized bed granulation for production of good fluidity and easy press powder
유동층 과립화(Glatt 사의 ProCell 머신 사용)에 의한 PZD 분말(예 1에 따라 Nimonic(등록상표) 90)의 프로세싱은 입경이 10 내지 약 300㎛인 덩어리를 제조할 수 있게 해준다. 유동상 챔버속으로 분사되는 수성 현탁액이 생성된다. 분출된 재료가 건조될 때, 작은 덩어리가 먼저 형성되며, 이것은 여러 개의 일차 입자로부터 적층된다. 이들은 유동층 과립화를 위한 시드(seed)로서 작용한다. 액적의 추가 분리와 건조는 점증하는 직경의 덩어리를 제조한다. 이러한 성장 공정은 성장하는 입자들 사이의 충격에 의해 수반되어 표면의 수축을 얻게 된다. 현탁액에 포함된 결합제로 인해, 일차 입자는 시드와 성장하는 덩어리의 표면에 접합된다. 입자 크기와 덩어리 특성은 유동 조건과 공기 양의 적절한 설정에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 방법으로 제조된 덩어리는 단일 셀 덩어리 그레인에서 성분의 특히 양호한 균질성을 갖는다. The processing of PZD powders (Nimonic® 90 according to Example 1) by fluid bed granulation (using the ProCell machine from Glatt) makes it possible to produce agglomerates having a particle diameter of 10 to about 300 μm. An aqueous suspension is produced which is injected into the fluidized bed chamber. When the ejected material dries, a small mass is formed first, which is deposited from several primary particles. They act as seeds for fluid bed granulation. Further separation and drying of the droplets produces lumps of increasing diameter. This growth process is accompanied by the impact between the growing particles, resulting in shrinkage of the surface. Due to the binder included in the suspension, the primary particles are bonded to the seed and the surface of the growing mass. Particle size and mass characteristics can be influenced by proper setting of flow conditions and air volume. The agglomerates prepared in this way have particularly good homogeneity of the components in single cell agglomerate grains.
예 8Example 8
밀에서 응결에 의한 거친 분말의 제조Preparation of coarse powder by condensation in wheat
예 1과 동일한 방법으로 제조된 10㎛의 d50과 20㎛의 d90을 갖는 순수 Nimonic(등록상표) 90 PZD 분말을 사용함으로써, 매우 미세한 분말의 주요 특징이 광범위하게 지속되는 (특히 소결과 프레싱 작용에서) 응결을 수행하는 것이 가능할 수 있다.By using pure Nimonic® 90 PZD powders having 10 μm d50 and 20 μm d90 prepared in the same manner as in Example 1, the main characteristics of very fine powders persist extensively (especially in sintering and pressing operations). It may be possible to carry out condensation.
구체적으로 말하면, 600g의 PZD 분말을 편심 진동 밀의 측정 용기에 첨가한다. 15mm의 직경을 지닌 재료 100Cr6(DIN 1.3505)의 강철 볼을 사용한다. 매체로서 아르곤 4.8, 80%의 볼 충전 레벨, 5리터 체적의 밀링 용기 내에서 1500rmp의 속도로 1시간 동안 밀링 한 후, 완벽하게 "거칠게 된" 분말을 밀에서 제거한다. 입자 크기 d50은 약 40㎛이다. Specifically, 600 g of PZD powder is added to the measuring vessel of the eccentric vibration mill. Steel balls of material 100Cr6 (DIN 1.3505) with a diameter of 15 mm are used. After milling for 1 hour at a speed of 1500 rmp in a milling vessel of argon 4.8, 80% ball filling level, 5 liter volume as the medium, the complete "rough" powder is removed from the mill. Particle size d50 is about 40 μm.
예 9Example 9
스프레이 건조에 의해 기능적인 성분을 지닌 금속 분말 혼합물Metal powder mixture with functional ingredients by spray drying
열 스프레이용 분말로 사용하기 위해 아래의 방법으로 쉽게 유동 가능한 입상의 제조.Preparation of granules that can be easily flown in the following way for use as thermal spray powders.
상표명 Hastelloy(등록상표) C로 상업적으로 시판되고 있는 40㎛의 평균 입경 D50을 지닌 구형으로 원자화된 Ni17Mo15Cr6Fe5W1Co 합금을 예 1에 설명된 변형 단계에 노출시켰다. A spherically atomized Ni17Mo15Cr6Fe5W1Co alloy with an average particle diameter D50 of 40 μm commercially available under the trade name Hastelloy® C was exposed to the modification step described in Example 1.
형성된 플레이크 모양의 입자의 분쇄는 아래의 조건에 따라 분쇄 보조제인 탄화텅스텐의 존재 하에서 편심 진동 밀에서 수행하였다.Grinding of the formed flake shaped particles was carried out in an eccentric vibrating mill in the presence of tungsten carbide as a grinding aid according to the following conditions.
. 분쇄 용기 체적: 5리터. Grinding container volume: 5 liters
. 볼 충전: 80체적%. Ball charge: 80% by volume
. 분쇄 용기 재료: 100Cr6(DIN 1.3505). Grinding vessel material: 100Cr6 (DIN 1.3505)
. 볼 재료: Wc-10Co 초경합금 재료. Ball material: Wc-10Co cemented carbide material
. 볼 직경: 6.3mm. Ball diameter: 6.3mm
. 분말 중량: 150g. Powder weight: 150g
. 진폭: 12mm. Amplitude: 12mm
. 분쇄 분위기: 아르곤(99.998%). Crushing atmosphere: Argon (99.998%)
. 처리 지속 시간: 90분. Processing duration: 90 minutes
. 분쇄 보조제 13.5g WC(D50=1.8㎛). Grinding Aid 13.5 g WC (D50 = 1.8 μm)
분쇄 제조된 합금-경질재 복합 분말에서, 합금 성분은 약 5㎛의 평균 입경 D50로 분쇄하고, 경질재 성분은 약 1㎛의 평균 입경 D50로 분쇄한다. 경질재 입자를 합금 분말의 체적 내에 매우 균일하게 분포시켰다. In the prepared alloy-hard material composite powder, the alloy component is ground to an average particle diameter D50 of about 5 mu m, and the hard material component is ground to an average particle diameter D50 of about 1 mu m. Hard material particles were distributed very uniformly in the volume of the alloy powder.
이렇게 얻은 5㎛의 d50과 10㎛의 d90을 지닌 1.5kg의 Hasrelloy C(등록상표) PZD 분말과 9.5kg의 탄화텅스텐(d50: 1㎛, d90: 2㎛)을 VSP-712의 제조를 위해 예 2에서 설명한 바와 같이 스프레이 과립화에 의해 함께 처리하여 입상을 형성하였다. 스프레이 과립화를 위한 변수를 최소 비율의 미세 입자를 제조할 수 있도록 설정하였다. 추가의 프로세싱(열 스프레잉)을 적합하지 않았던 부분을 제거하기 위해, 65㎛ 보다 더 큰 직경을 지닌 입자는 체질하였고 거친 부분은 스프레이하기 쉬운 현탁액(그 내에 혼합된)으로 다시 급송하였다. 65㎛ 미만의 직경을 지닌 분율은 3cm의 레벨로 충전된 15cm×15cm의 바닥 면적을 지닌 소결 보트 내에서 단락시킨 다음 수소 하에서 (600℃까지 2K/min의 가열 속도에서 가열) 단락시키고 1150℃에서 소결시킨다. 소결 케이크는 냉각 이후에 제거되고 모르타르에서 약간의 분쇄에 의해 더 처리된다. 이렇게 형성된 미세 부분을 '상부'는 50㎛ 체로 그리고 '하부'는 25㎛ 체로 분류한다. 이렇게 형성된 50㎛ 미만과 25㎛ 초과의 입자 크기를 지닌 분율은 내마모 및 내부식 층으로서 낮은 내마모성을 지닌 Hastelloy C 재료에 용사(고속 화염 용사)에 의해 도포된다. 도 6b의 부분은 이러한 코팅의 결과물을 포함한다. 경질재 입자를 에워싸고 이에 따라 내부식성과 내마모성을 예측할 수 있게 해주는 균질한 매트릭스 합금이 형성되는 것을 관찰할 수 있다. 이와는 대조적으로, 스프레이가 용이한 분말을 제조하기 위한 것과 유사한 방법으로 과립으로 형성되는 초보의 기저 분말(도 6a)의 사용은 제조된 층에 불균질성을 초래한다. 이는 부식 환경의 조건 하에서 부식을 증가시키는 결과를 가져올 수 있다.1.5 kg of Hasrelloy C® PZD powder with 5 μm d50 and 10 μm d90 and 9.5 kg of tungsten carbide (d50: 1 μm, d90: 2 μm) were used for the preparation of VSP-712. The granulations were formed by treatment together by spray granulation as described in
예 10Example 10
쉽게 재분산 가능한 스프레이 과립[LRDG]의 제조Preparation of Easily Redispersible Spray Granules [LRDG]
과립은 예 2의 방법에 따라 제조된다. 그러나 벤젠(약 10체적%)과 에틸 알코올(약 90체적%)의 혼합물을 용매로서 사용되고 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)를 가소제로 사용한다. 매우 연소 가능한 용매를 취급하기 위한 조건을 고려하는 스프레이 건조는 개개의 입자(Hastelloy C 및 탄화텅스텐)가 매우 강한 결합을 형성하는 과립을 제조한다. 스프레이 과립을 위한 변수들은 미세 입자의 함량이 낮은 양호한 유동성(d50: 100㎛, d90: 150㎛)을 갖는 거친 과립이 형성되도록 설정된다. x레이 형광 분석에 의한 개개의 더 좁은 범위의 분율을 조사함으로써, 동일한 화학 조성과 이에 따라 사용된 분말 성분의 동일한 비율이 상이한 분율로 존재하는 것을 정량적으로 나타낼 수 있다. 이를 기초하여, 제조된 과립은 상기 분율의 개개의 성분이 분리되더라도 화학적인 관점에서 분리가 쉽지 않기 때문에 균일하게 분포되는 것으로 결론지을 수 있다. 긴 주기의 운동, 예컨대 DIN EN ISO 787-11 혹은 ASTM B 527에 능가하는 밀도를 결정할 때의 운동 이후더라도, 입자 크기 분포에서 단지 약간의 변화가 일어나며, 이로부터 사용한 분말 성분들 사이의 강한 결합력을 과립에서 획득하였다고 결론지을 수 있다. Granules are prepared according to the method of Example 2. However, a mixture of benzene (about 10% by volume) and ethyl alcohol (about 90% by volume) is used as a solvent and polymethyl methacrylate (PMMA) is used as a plasticizer. Spray drying, which takes into account the conditions for handling highly combustible solvents, produces granules in which individual particles (Hastelloy C and tungsten carbide) form very strong bonds. The parameters for the spray granules are set such that coarse granules with good flowability (d50: 100 mu m, d90: 150 mu m) having a low content of fine particles are formed. By examining the individual narrower range of fractions by x-ray fluorescence analysis, one can quantitatively indicate that the same chemical composition and thus the same proportion of the powder components used are present in different fractions. Based on this, it can be concluded that the prepared granules are uniformly distributed since the separation of individual components of the fraction is not easy from a chemical point of view. Even after long periods of motion, such as when determining the density exceeding DIN EN ISO 787-11 or ASTM B 527, only a slight change in the particle size distribution occurs, resulting in a strong bond between the powder components used. It can be concluded that it was obtained in granules.
예 11Example 11
금속 분말 사출 성형에 의해 추가의 프로세싱을 위한 쉽게 재분산 가능한 과립(LRDG)의 분말 함유 공급 원료의 제조Preparation of Powder-Containing Feedstock of Easily Redispersible Granules (LRDG) for Further Processing by Metal Powder Injection Molding
예 10에서 제조한 과립을 알코올 속으로 교반시킴으로써, 개개의 입자(Hastelloy C 및 탄화텡스텐)를 방출시킬 수 있다. 왁스, 폴리프로필렌 및 안정화제의 첨가와, 충분하게 높은 프로세싱 온도에서 전단 롤러 상에 높은 전단력의 동시적인 인가는 유기 환경에서 분말상의 기능 재료의 균질한 분포를 얻을 수 있게 해준다. 기포가 없는 조성은 과립 시스템을 경유하여 쉽게 전달 가능하고 균일하게 용해하는 저온 과립 속으로 처리된다. 이것은 그 다음 금속 분말 사출 성형 머신의 분출기 시스템으로 첨가될 수 있으며, 결정할 공정 변수(온도, 압력, 압력 변화, 압축 후 냉각 시간 사출 성형에서의 냉각 시간 등) 하에서 가열 및 사출 성형될 수 있다. 유기 성분의 80 내지 95%는 이러한 사출 성형된 부분으로부터 용매 추출에 의해 추출된다. 이것에 후속하여 수소 하에서 시험편의 저속 가열에 의한 열 잔류 단락이 행해진다(실온에서 600℃까지 1K/min의 가열). 상기 부분은 동일한 건조로에서 수소 하에서 1000℃의 온도로 미리 소결된다. 그 다음 이러한 시험편의 소결은 약 10-2 내지 10-3mbar의 압력에서 진공 건조로 내에서 완료된다(실온에서 1250℃까지 5K/min로 가열, 1250℃에서 2시간 지속, 10K/min에서 실온까지 냉각).By stirring the granules prepared in Example 10 into alcohol, individual particles (Hastelloy C and tungsten carbide) can be released. The addition of waxes, polypropylene and stabilizers and the simultaneous application of high shear forces on shear rollers at sufficiently high processing temperatures makes it possible to obtain a homogeneous distribution of powdery functional material in an organic environment. Bubble-free compositions are processed into cold granules that are easily deliverable and uniformly soluble via the granulation system. It can then be added to the ejector system of the metal powder injection molding machine and heated and injection molded under the process parameters to be determined (temperature, pressure, pressure change, cooling time after compression, cooling time in injection molding, etc.). 80-95% of the organic components are extracted by solvent extraction from this injection molded part. Subsequently, heat residual short circuit by low-speed heating of a test piece under hydrogen is performed (heating of 1 K / min from room temperature to 600 degreeC). The part is pre-sintered at a temperature of 1000 ° C. under hydrogen in the same drying furnace. The sintering of these specimens is then completed in a vacuum drying furnace at a pressure of about 10 −2 to 10 −3 mbar (heating at 5 K / min to 1250 ° C. at room temperature, lasting 2 hours at 1250 ° C., room temperature at 10 K / min Cooling).
예 12Example 12
냉간 분말 롤링에 의해 구성물의 제조Preparation of components by cold powder rolling
예 2에서 제조한 과립 VSP-712 및 KON-712를 수직형 분말 롤링 머신의 닙으로 하나씩 배치하여 압축한다. VSP-712의 경우, 이러한 프레싱은 2 내지 10MPa의 소지 강도를 갖는 취급이 용이한 시트에서 일어난다. 과립 KON-712에 대해서는 소지 강도가 그 위에서 신뢰성 있게 측정될 수 있는 시험편을 제거하는 것이 불가능하게 된다.The granules VSP-712 and KON-712 prepared in Example 2 were placed and compressed one by one into the nip of a vertical powder rolling machine. In the case of the VSP-712, this pressing takes place in easy-to-handle sheets having a holding strength of 2 to 10 MPa. For granule KON-712 it becomes impossible to remove specimens whose body strength can be reliably measured thereon.
예 11에서 설명한 바와 같이 열 사후 처리, 단락 및 소결에 의해 VSP-712 시트가 제조될 수 있으며, 이는 선택한 소결 온도에 따라 조밀(이론 밀도의 93 내지 98%)해지거나 다공성(이론 밀도: 60 내지 90%)으로 될 수 있다. 다공성 구조의 낮은 밀도에도 불구하고 이들 시트는 여전히 적어도 50 내지 100MPa의 고강도를 갖게 된다.VSP-712 sheets can be prepared by thermal post-treatment, short circuit and sintering as described in Example 11, which either becomes dense (93-98% of theoretical density) or porous (theoretical density: 60-60) depending on the sintering temperature selected. 90%). Despite the low density of the porous structure these sheets still have a high strength of at least 50-100 MPa.
예 13Example 13
분말 롤링에 의해 제조된 구성물-시트 제조Construct-sheet preparation made by powder rolling
예 2에서 제조한 과립 VSP-712 및 KON-712는 유리된 분말 충전량으로서 단락되고, 과립을 안정화(치밀화)시키기 위해 예비 소결된다. 이것은 1000℃로 단락/예비 소결을 위해 예 5에서 기술한 조건 하에서 일어난다. 예 9에서 설명한 바와 같이 -50 + 25㎛의 분류를 포함하는 분열 해체 이후, 그것에 따라 형성된 과립은 각 경우에서 분말 롤링에 의해 그린 리본으로 처리된다. 그린 리본의 강도는 과립 VSP-712의 경우에 있어서 소결에 의한 추가의 프로세싱을 위해 충분하다. KON-712의 파편은 시트로 의도한 추가의 프로세싱에 적합하지 않을 수 있다. VSP-712 그린 리본은 예 5에서 설명한 바와 같이 1300℃의 온도에서 소결될 경우, 이론 밀도 92% 이상의 밀도가 얻어질 수 있다.The granules VSP-712 and KON-712 prepared in Example 2 are short-circuited as the free powder charge and pre-sintered to stabilize (densify) the granules. This takes place under the conditions described in Example 5 for short / pre sintering at 1000 ° C. After cleavage dissolution comprising a fraction of -50 + 25 μm as described in Example 9, the granules formed thereby are treated with green ribbons in each case by powder rolling. The strength of the green ribbon is sufficient for further processing by sintering in the case of granules VSP-712. Fragments of KON-712 may not be suitable for further processing intended as a sheet. When the VSP-712 green ribbon is sintered at a temperature of 1300 ° C as described in Example 5, a density of 92% or more of theoretical density can be obtained.
예 14Example 14
롤링에 의해 열간 사후 치밀화에 의해 제조된 부품Parts manufactured by hot post densification by rolling
예 13에서 설명한 그린 리본은 소결에 의해 반드시 치밀화될 필요는 없다. 치밀화를 위한 간단한 옵션은 그린 리본이 롤 닙으로 들어가기 전에 그린 리본을 불활성 보호 가스 분위기(아르곤) 하에서 1100℃로 유도적으로 가열하고 이러한 온도에서 그린 리본가 강한 압력 하중을 받게 하는 것이다. 이것은 완전한 치밀화(이론 밀도: >98%) 혹은 소망하는 잔류 공극률(이론 밀도: 50 내지 90%)이 롤 립을 변화시킴으로써 설정될 수 있는 시트 모양의 부품을 매우 간단하게 제조할 것이다. 여기서, 변형체 KON-712는 소결된 부품을 얻기 위해 더 낮은 소지 강도를 갖는다. The green ribbon described in Example 13 does not necessarily have to be densified by sintering. A simple option for densification is to inductively heat the green ribbon to 1100 ° C. under an inert protective gas atmosphere (argon) before the green ribbon enters the roll nip and at which temperature the green ribbon is subjected to a strong pressure load. This will very simply produce sheet-like parts where complete densification (theoretical density:> 98%) or the desired residual porosity (theoretical density: 50 to 90%) can be set by varying the roll lip. Here, variant KON-712 has a lower body strength to obtain a sintered part.
예 15Example 15
시트 몰딩, 단락 및 소결에 의해 생상된 부품Parts produced by sheet molding, short circuit and sintering
쉽게 재분산 가능한 분말 혼합물을 제조하기 위해 예 10에 설명한 방법을 기초로 하고 그리고 그 방법에 따라 단지 Hastelloy C 분말로 구성되는 과립을 제조한다. 탄화텅스텐 부분은 시트가 단지 합금을 구성하는 시트를 제조하도록 생략한다. A granule consisting of only Hastelloy C powder is prepared based on the method described in Example 10 and according to the method for producing an easily redispersible powder mixture. The tungsten carbide portion is omitted so that the sheet merely produces the sheet that makes up the alloy.
예 11에서 설명한 공정과 동일한 방법으로 그리고 그 방법에 따라, 시트 성형 가능하며, 공극이 없는 조성물이 강한 분쇄에 의해 제조된다.In the same manner as and in accordance with the process described in Example 11, a sheet formable, void-free composition is produced by strong grinding.
이러한 조성물은 블레이드 코팅에 의해 매끄러운 표면에 지속적으로 도포된다. 건조는 생소지(green body)로서 사실상 고무와 같은 유기 성분을 지닌 금속 분말 충전 시트를 제조한다. 이러한 생소지는 이제 0.1K/min의 가열 속도로 실온에서 600℃로 가열시킴으로써 단락에 노출된다. 이 부분은 그 다음 예 5에 설명한 조건 하에서 소결에 노출되어 강도가 증가한다. 선형 치밀화는 통상적으로 이러한 단계에서 발생한다. 이것은 소결 온도와 시간에 따라 10 내지 25%의 양에 달한다. Such compositions are continuously applied to smooth surfaces by blade coating. Drying produces a metal powder filled sheet that is virtually green and has an organic component, such as rubber. This dough is now exposed to a short circuit by heating from room temperature to 600 ° C. at a heating rate of 0.1 K / min. This part is then exposed to sintering under the conditions described in Example 5 to increase strength. Linear densification typically occurs at this stage. This amounts to 10-25% depending on the sintering temperature and time.
예 16Example 16
'정상적으로' 설정된 공극률을 지닌 부품Parts with porosity set 'normally'
예 15의 경우와 같이 제조된 성형체(green compact)는 관 모양의 변형체가 그 표면의 법선에 수직하게 잔류하도록 니들 프레스(0.1 내지 0.5mm 직경의 니들로 형성된 스탬프)의 형상으로 스탬핑 툴에서 처리된다. The green compact, prepared as in Example 15, is treated in a stamping tool in the form of a needle press (a stamp formed of needles of 0.1 to 0.5 mm diameter) such that the tubular variant remains perpendicular to the normal of its surface. .
예 5에서 설명한 조건 하에서 단락 및 소결 이후에, 조밀한 재료 영역과 그 표면의 법선 상에 자리하는 다공 채널을 구성하는 시트가 형성된다. 유동 저항은 분말 입자의 입자 크기에 직접적인 역할을 하지 않고 채널의 수와 직경에 의해 쉽게 설정될 수 있으며, 이는 초미세 분말 입자를 사용할 경우 어떤 부식과 산화 특성의 설정을 위해 중요할 수 있다. After short-circuit and sintering under the conditions described in Example 5, a sheet constituting the dense material region and the porous channel located on the normal of the surface thereof is formed. Flow resistance can be easily set by the number and diameter of the channels without playing a direct role on the particle size of the powder particles, which can be important for the setting of certain corrosion and oxidation properties when using ultra fine powder particles.
예 17Example 17
미세 셀 다공성 구조의 제조를 위한 VSP와 유기 위치 홀더의 혼합물Mixture of VSP and Organic Position Holder for the Preparation of Micro Cell Porous Structure
'꿀과 같은" 점성을 지닌 기포가 없는 공급 원료는 반죽기(kneader)에서 3.7kg의 PZD 분말(VSP-711), 148g의 분말(<30...50㎛)과 같은 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA), 그리고 충분한 양의 벤젠(약 10체적%)과 에틸 알코올(약 90체적%)의 혼합물로부터 제조된다. 0.67리터의 발포성 폴리스티렌 비드(직경 1 내지 1.5mm)가 반죽기 내에서 상기 공급 원료에 첨가된다. 이러한 조성물(약 0.9-1.1리터의 체적)이 평탄한 세라믹 몰드(약 30×30×1.5cm3)로 배치되어 건조된다. 이에 따라 제조된 성형체는 수소 하에서 약 400℃(0.5K/min)로 저속 가열에 의해 유기 성분(폴리스티렌 위치 홀더, PMMA, 잔류 용매)을 제거한다. 그 다음 몰드는 동일한 건조로 내에서 실온에서 1000℃까지 5K/min로 가열된다. 소결은 진공 건조로(10-2-10-3mbar)에서 완료되고, 예비 소결된 시험편은 실온에서 1300℃까지 10K/min로 초래되고, 이러한 온도는 2시간 유지된다. 완전히 소결된 시험편의 체적은 초기 체적(약 1리터)보다 작은 약 0.41리터이다. 이것은 약 26%의 선형 수축과 동등하다. 공극(위치 홀더의 결과로 생긴)은 그린 상태에서 원래 1mm부터 1.5mm로 감소하였으며, 이는 0.74 내지 1.1mm의 감소와 동등하며, 약 7.4g/cm3의 재료 밀도는 금속 영역에서 얻어진다.Bubble-free feedstock with a `` honey-like '' viscosity are polymethyl methacrylate (such as 3.7 kg PZD powder (VSP-711) and 148 g powder (<30 ... 50 μm) in a kneader. PMMA), and a sufficient amount of a mixture of benzene (about 10% by volume) and ethyl alcohol (about 90% by volume) 0.67 liters of expandable polystyrene beads (1 to 1.5 mm in diameter) were added to the feedstock in the kneader. This composition (volume of about 0.9-1.1 liters) is placed into a flat ceramic mold (about 30 × 30 × 1.5 cm 3 ) and dried.The molded article thus produced is about 400 ° C. (0.5 K / min under hydrogen). The organic components (polystyrene position holder, PMMA, residual solvent) are removed by low temperature heating, and then the mold is heated at 5 K / min from room temperature to 1000 ° C. in the same drying furnace. -2 -10 -3 mbar) complete and pre-sintered test pieces 10K from room temperature to 1300 ℃ results in / min, and this temperature is maintained for 2 hours The volume of the fully sintered test piece is about 0.41 liters less than the initial volume (about 1 liter), which is equivalent to a linear shrinkage of about 26%. Resulted from the original 1 mm to 1.5 mm in the green state, which is equivalent to a decrease of 0.74 to 1.1 mm, with a material density of about 7.4 g / cm 3 obtained in the metal region.
예 18Example 18
열간 압축된 Fe22Cr7V0.3Y-합금의 기계적 특성Mechanical Properties of Hot Compressed Fe22Cr7V0.3Y-Alloy
PZD 분말은 원자화된 Fe22Cr7V0.3Y 합금을 유리체(Nimonic(등록상표) 90 분말 대신)로 사용하는 것만 제외하고 예 1과 같이 제조된다.PZD powders were prepared as in Example 1 except that the atomized Fe 22 Cr 7 V 0.3 Y alloy was used as the vitreous (instead of Nimonic® 90 powder).
표 3에 요약된 처리 가능한 분말 혼합물은 그에 맞게 제조된 PZD 분말과 종래의 구형 분말(-25㎛, -53㎛/+25㎛)로부터 Eirich 믹서에서 제조된다. The treatable powder mixtures summarized in Table 3 are prepared in an Eirich mixer from PZD powders prepared accordingly and conventional spherical powders (-25 μm, −53 μm / + 25 μm).
열간 성형에 의한 프로세싱 이전에, 18.2, 18.3, 18.4의 부분 량은 수소 하에서 실온에서 600℃로 2K/min의 가열 속도에서 단락에 노출된다. 열간 성형은 아래의 조건 즉, 그래파이트 몰드에서 1150℃/2h/35MPa/아르곤 4.8 하에서 일어난다. 열간 성형 이후, 온도는 실온에 도달할 때까지 약 5 내지 15K/min 감소한다. 따라서 제조된 디스크는 약 100mm의 직경을 갖는다. 인장 시험편은 예 1과 같이 워터 제트 컷팅에 의해 디스크로부터 제조되고 동일한 두께(약 3.4mm)로 연마된다. 모든 샘플들은 실질적으로 동일한 7.55 내지 7.50 g/cm3의 재료 밀도를 갖는다. 실온에서의 기계적인 인장 테스트의 결과가 표 4에 제공된다.Prior to processing by hot forming, partial amounts of 18.2, 18.3, 18.4 are exposed to short circuits at a heating rate of 2 K / min from room temperature to 600 ° C. under hydrogen. Hot forming takes place under the following conditions: 1150 ° C./2 h / 35 MPa / argon 4.8 in a graphite mold. After hot forming, the temperature decreases by about 5-15 K / min until reaching room temperature. The disk thus produced has a diameter of about 100 mm. Tensile test pieces were prepared from the disc by water jet cutting as in Example 1 and polished to the same thickness (about 3.4 mm). All samples have material densities of 7.55 to 7.50 g / cm 3 which are substantially the same. The results of the mechanical tensile test at room temperature are provided in Table 4.
표 4는 강도 수치 Rp0.2와 Rm은 변형체(Rp0.2: +5-70%/Rm: +20-50%)를 포함하는 모든 PZD 분말에 더 양호하다는 것을 보여준다. 18.1은 연신률에 있어서 최상의 값(At-Fmax: 탄성 및 소성 부분)을 가지며, PZD 함유 이형체는 95 내지 45%의 At-Fmax 값을 얻게 된다. 또한 이러한 사실의 관점에서, 이형체 18.2, 18.3, 18.4는 성형과 소결 기술, 본 발명의 결과에 따른 금속 분말 혼합물의 기본 장점에 의해 어쨌든 처리 가능해진다. Table 4 shows that the strength values Rp0.2 and Rm are better for all PZD powders including variants (Rp0.2: + 5-70% / Rm: + 20-50%). 18.1 has the best values for elongation (At-Fmax: elastic and plastic parts), and PZD-containing releases achieve At-Fmax values of 95-45%. Also in view of this fact, the variants 18.2, 18.3 and 18.4 are anyway processed by the basic advantages of the molding and sintering techniques, the metal powder mixtures resulting from the invention.
예 19Example 19
자유롭게 소결된 Fe22Cr7V0.3Y 분말 성형체의 기계적 특성Mechanical Properties of Freely Sintered Fe22Cr7V0.3Y Powder Compacts
표 3에 수록된 분말 혼합물 18.1, 18.2, 18.3, 18.4를 성형 보조제로서 Licowax와 혼합시킴으로써, 분말 혼합물 19.1, 19.2, 19.3, 19.4를 얻게 된다. 이를 이용하여, 단축 방향으로 성형에 의해 인장 테스트 바아[A(프레싱의 방향으로의 면적): 6.35cm2, l(프레싱 방향으로의 길이): 4-5mm, p:700MPa]의 형태로 성형체를 얻는 것이 가능하다. Licowax의 양은 각각의 경우에 성형체가 유기 성분의 총 4중량%를 포함하도록 선택된다. 이렇게 높은 함량은 충분한 소지 강도를 갖는 성형체를 얻는 것이 어쨌든 가능해지도록 단지 PZD가 없는 이형체(18.1 및 9.1)를 위해 필요하다. 비교성을 향상하기 위해, 잔류 분말에는 동일한 양의 프레싱 보조제가 제공된다. By mixing the powder mixtures 18.1, 18.2, 18.3, 18.4 listed in Table 3 with Licowax as molding aids, the powder mixtures 19.1, 19.2, 19.3, 19.4 are obtained. By using this, the molded body was formed in the form of a tensile test bar [A (area in the pressing direction): 6.35 cm 2 , l (length in the pressing direction): 4-5 mm, p: 700 MPa by molding in the uniaxial direction. It is possible to get The amount of Licowax is selected in each case so that the shaped body comprises a total of 4% by weight of the organic component. This high content is only needed for releases 18.1 and 9.1 without PZD so that it is possible in any case to obtain a molded article with sufficient holding strength. In order to improve comparability, the residual powder is provided with the same amount of pressing aid.
제조 이후, 성형체를 수소 하에서 단락(실온에서 600℃까지 2K/min)에 노출시켰다. 그 다음, Mo 히터(Thermal Technology사 제품)를 구비하는 저온 벽의 건조로에서 아르곤 4.8 하에서 네 가지의 상이한 온도(1290, 1310, 1340, 1350℃)로 소결이 발생한다. 가열은 10K/min에서 수행되고 최대 온도는 2시가 동안 유지된다. 소결 후, 시험편들을 10 내지 15K/min의 냉각 속도로 실온까지 냉각시켰다. After manufacture, the molded body was exposed to a short circuit (2 K / min from room temperature to 600 ° C.) under hydrogen. Subsequently, sintering occurs at four different temperatures (1290, 1310, 1340, 1350 ° C) under argon 4.8 in a low temperature wall drying furnace equipped with a Mo heater (manufactured by Thermal Technology). Heating is carried out at 10 K / min and the maximum temperature is maintained for 2 hours. After sintering, the test pieces were cooled to room temperature at a cooling rate of 10 to 15 K / min.
그 결과는 아래의 표에 요약되어 있다. 매우 깊은 주의를 했지만, 1310 및 1340℃에서 테스트할 수 있는 19.1의 제조는 불가능 하였다. 이것은 소결 온도에 의한 것이라기보다는 당장은 볼 수 없지만 단락 이후 빈번하게 파괴를 초래하는 프레싱 이후에 생기는 결점에 의한 것이다. 이러한 문제는 19.2 내지 19.4에서는 발생하지 않는다. The results are summarized in the table below. Although great care was taken, the manufacture of 19.1, which can be tested at 1310 and 1340 ° C, was not possible. This is not because of the sintering temperature, but because of the shortcomings that occur after pressing, which is often not seen immediately, but often leads to breakage after a short circuit. This problem does not occur in 19.2 to 19.4.
본 발명에 따른 시험편(19.2, 19.3, 19.4)의 모든 특성들이 (측정할 수 있는 한) 종래의 분말 19.1의 특성들과 동일하거나 더 양호하다는 것을 입증할 수 있다. 최적 온도에서, +40-130%의 Rm(표 5a), 5-45%의 Rp0.2(표 5b), +0-270%의 At-Fmax(표 5c), 0-2%의 밀도(표 5d) 향상을 획득하였다. 그럼에도 불구하고, 소결 공정은 지금까지 최적화되지 않았다고 진술되고 있다. 일단 소결 공정이 최적화되면, 19.2 내지 19.4의 특성들은 '프레싱 결점'으로 되는 경향이 현저하게 낮아짐으로 인해 특성 재현에 큰 장점을 갖기 때문에 그 특성에 있어서의 향상을 예측할 수 있다. It can be demonstrated that all the properties of the specimens 19.2, 19.3, 19.4 according to the invention are the same or better than the properties of the conventional powder 19.1 (as far as can be measured). At optimum temperature, Rm of + 40-130% (Table 5a), Rp0.2 of 5-45% (Table 5b), At-Fmax (Table 5c) of + 0-270%, density of 0-2% ( Table 5d) Improvements were obtained. Nevertheless, it is stated that the sintering process has not been optimized so far. Once the sintering process is optimized, the properties of 19.2 to 19.4 have a great advantage in reproducing the property because the tendency to become a 'pressing defect' is significantly lowered, and thus an improvement in the property can be predicted.
예 20Example 20
Fe20C10Al0.3Y 합금의 소결 성질Sintering Properties of Fe20C10Al0.3Y Alloy
예 1과 동일한 방법으로 PZD 분말을 제조한다. Nimonic(등록상표)90 분말 대신에, 원자화된 Fe20Cr10Al0.3Y 합금이 유리체로서 사용된다. 제조된 PZD 분말을 20.1(PZD-720)이라고 일컫고 기준 분말을 20.2(KON-720)이라고 일컫는다. 표 6은 처리된 분말 혼합물에 관한 정보를 포함한다. 프레싱 보조제로서 Licowax를 사용한다.PZD powder was prepared in the same manner as in Example 1. Instead of Nimonic® 90 powder, an atomized
표 6에 포함된 분말로 인장 테스트 바아(A:6.35cm2, 길이(l): 4...5mm; p: 700MPa)를 제조한다. 팽창계 측정을 위해 그 다음 프레싱 방향에 수직하게 측정하기 위해 시험편을 마모 커팅(프레싱 방향 수직 방향으로)에 의해 제조하였다. 상기 측정은 단락을 위해 실온에서 500℃까지 2K/min의 가열 속도로 저속 가열에 추가하여, 10K/min에서 1320℃로 가열(지속 시간: 10분), 그리고 1320℃에서 실온까지 10K/min의 냉각 속도로 냉각을 포함한다. 그 결과를 도 7에 도시하였다. 가열 속도는 하측의 주석이 없는 곡선으로 나타나 있고, 20.1에 대한 곡선은 실선이고 20.2에 대한 곡선은 파선이다. 그 결과를 표 7에 수집하였다. 수축 경로는 종래의 분말 20.2의 분말 성형체가 열 연신 계수의 결과로 약 1290℃ 이내의 연신을 겪게 되는 것을 보여준다. 1320℃의 온도에 이르기까지 최대 수축이 존재하지 않는다. 이것을 달성하기 위해, 소결 온도는 증가되어야 한다. 그러나 PZD 샘플 20.1의 소결 수축은 약 1000℃에서 이미 시작한다. 도시 생략된 제1 최대 수축은 약 1300℃에서 일어난다. A tensile test bar (A: 6.35 cm 2 , length (l): 4 ... 5 mm; p: 700 MPa) was prepared from the powders included in Table 6. Test pieces were made by wear cutting (in the pressing direction vertical direction) to measure perpendicular to the next pressing direction for dilatometer measurements. The measurement is in addition to slow heating at a heating rate of 2 K / min from room temperature to 500 ° C. for short circuiting, heating from 10 K / min to 1320 ° C. (duration time: 10 minutes), and 10 K / min from 1320 ° C. to room temperature. Cooling at a cooling rate. The results are shown in FIG. The heating rate is shown as the lower tin free curve, the curve for 20.1 is solid and the curve for 20.2 is broken. The results were collected in Table 7. The shrinkage paths show that the powder compacts of the conventional powder 20.2 are subjected to stretching within about 1290 ° C. as a result of the thermal stretching coefficient. There is no maximum shrinkage up to a temperature of 1320 ° C. To achieve this, the sintering temperature must be increased. However, the sinter shrinkage of PZD sample 20.1 already begins at about 1000 ° C. The first maximum shrinkage, not shown, occurs at about 1300 ° C.
이것은 특허 출원 PCT/EP/2004/00736호에 개시된 바와 같은 원자화에 의해 제조된 종래의 분말과 거기서 제조된 PZD 분말의 성질과 일치한다. 또한, 20.1은 4.78g/cm3(유기 성분 없이)의 낮은 시작 밀도를 갖지만, 약 7.5g/cm3의 밀도는 소결 후 얻어진다는 것에 주목해야 한다. 이와는 대조적으로, 종래의 시험편 20.2는 5g/cm3의 시작 밀도에서 약 5.7g/cm3의 밀도를 획득한다. 따라서 소결 PZD 분말의 장점은 분말 성형체를 제조하는 능력과는 별개로 나타난다.This is consistent with the properties of conventional powders produced by atomization as disclosed in patent application PCT / EP / 2004/00736 and PZD powders produced there. It should also be noted that while 20.1 has a low starting density of 4.78 g / cm 3 (without organic components), a density of about 7.5 g / cm 3 is obtained after sintering. In contrast, a conventional test piece 20.2 obtains a density of about 5.7 g / cm 3 at a starting density of 5 g / cm 3 . The advantages of sintered PZD powders therefore appear independent of their ability to produce powder compacts.
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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TW (1) | TW200635680A (en) |
WO (1) | WO2006072586A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101421772B1 (en) * | 2010-11-19 | 2014-07-22 | 울산대학교 산학협력단 | Method of manufacturing the Fe-Cr-Al base alloy powder for porous structure |
KR20210084153A (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-07 | 한국과학기술연구원 | METHOD FOR SYNTHESIZING Cu1.81S WHICH ONE KIND OF COPPER SULFIDE |
Families Citing this family (100)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2046522A1 (en) * | 2006-07-12 | 2009-04-15 | H.C. Starck GmbH | Metallic powder mixtures |
JP2009542915A (en) * | 2006-07-12 | 2009-12-03 | ハー.ツェー.スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Metal powder alloy |
DE102006032561B3 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-10 | H.C. Starck Gmbh | Metallic powder mixtures |
DE102006045339B3 (en) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | H.C. Starck Gmbh | metal powder |
CN100439522C (en) * | 2006-12-15 | 2008-12-03 | 西部金属材料股份有限公司 | Process for preparing molybdenum-lanthanum alloy |
DE102007052198B3 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-02 | H.C. Starck Gmbh | Metal powder mixture for sintering, comprises first fraction containing metal alloy and components initiating phase conversion well below melting point |
FR2933700B1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-07-30 | Sanofi Aventis | PYRIDINO-PYRIDINONE DERIVATIVES, THEIR PREPARATION AND THEIR THERAPEUTIC APPLICATION |
US8389129B2 (en) | 2010-07-09 | 2013-03-05 | Climax Engineered Materials, Llc | Low-friction surface coatings and methods for producing same |
US8038760B1 (en) | 2010-07-09 | 2011-10-18 | Climax Engineered Materials, Llc | Molybdenum/molybdenum disulfide metal articles and methods for producing same |
US8507090B2 (en) | 2011-04-27 | 2013-08-13 | Climax Engineered Materials, Llc | Spherical molybdenum disulfide powders, molybdenum disulfide coatings, and methods for producing same |
CN102817848B (en) * | 2011-06-08 | 2015-05-06 | 广东美芝制冷设备有限公司 | Sliding plate of rotary compressor, and manufacturing method thereof |
CN102248156B (en) * | 2011-06-14 | 2013-03-27 | 吕元之 | Powder metallurgy car connecting rod and common mould pressing production method thereof |
DE102011113854A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-21 | Durum Verschleißschutz GmbH | Hard material powder and process for the production of hard material powder |
CN102441673A (en) * | 2011-12-08 | 2012-05-09 | 九江学院 | Method for preparing TiB2 ceramic phase enhanced Co-based alloy compound powder in mechanical alloying way |
US9790448B2 (en) | 2012-07-19 | 2017-10-17 | Climax Engineered Materials, Llc | Spherical copper/molybdenum disulfide powders, metal articles, and methods for producing same |
JP5952149B2 (en) * | 2012-09-27 | 2016-07-13 | 住友電気工業株式会社 | Metal porous body and method for producing the same |
DE102012020829B4 (en) * | 2012-10-16 | 2019-01-03 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Process for the production of composite components |
JP6191855B2 (en) * | 2013-03-05 | 2017-09-06 | 大同特殊鋼株式会社 | Soft magnetic metal powder and high frequency powder magnetic core |
CN103266252B (en) * | 2013-05-31 | 2015-08-19 | 滁州市昊宇滑动轴承有限公司 | Wear-resisting, Corrosion-resistant plastic alloy |
CN103266251B (en) * | 2013-05-31 | 2015-09-02 | 滁州市昊宇滑动轴承有限公司 | Corrosion-resistant plastic alloy |
TWI599421B (en) * | 2013-06-04 | 2017-09-21 | 史達克公司 | Method for producing a shaped part |
DE102013210895A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-11 | Mahle International Gmbh | Process for the production of heat-resistant and wear-resistant molded parts, in particular engine components |
DE102013009940A1 (en) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | Hochschule Aalen | Magnetic material, its use and process for its preparation |
CN105722624B (en) * | 2013-09-12 | 2019-09-06 | 加拿大国立研究院 | Lubricant for powder metallurgy and the metal-powder compositions comprising the lubricant |
CN103600060A (en) * | 2013-10-10 | 2014-02-26 | 铜陵新创流体科技有限公司 | Powder metallurgy metal bearing material and manufacturing method thereof |
CN103567434A (en) * | 2013-10-10 | 2014-02-12 | 铜陵国方水暖科技有限责任公司 | Powder metallurgy flange and preparation method thereof |
CN103537692A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Sintered alloy material and preparation method thereof |
CN103556057A (en) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy sliding bearing and preparation method thereof |
CN103537697A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder-metallurgy cam brake and manufacturing method thereof |
CN103551577A (en) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Power metallurgy automobile connecting bar and production method thereof |
CN103537695A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy valve seat ring and manufacturing method thereof |
CN103537691A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Iron-based powder metallurgy alloy and manufacturing method thereof |
CN103537694A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy chain wheel and preparing method of powder metallurgy chain wheel |
CN103537689A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy alloy gear and manufacturing method thereof |
CN103537682A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Composite metal bearing material and preparation method thereof |
CN103537680A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy automobile trunk transmission gear and manufacturing method thereof |
CN103540847A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy automobile brake pad steel back and preparation method thereof |
CN103537681A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy high temperature resistant bearing material and manufacturing method thereof |
CN103551578A (en) * | 2013-10-11 | 2014-02-05 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Power metallurgy iron-based engine valve seat and production method thereof |
CN103537693A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy abrasion-resistant bearing material and manufacturing method thereof |
CN103537690A (en) * | 2013-10-11 | 2014-01-29 | 芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司 | Powder metallurgy composite bearing material and manufacturing method thereof |
CN104084577A (en) * | 2014-07-18 | 2014-10-08 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | Powder metallurgy material |
DE102014215399A1 (en) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Hochschule Aalen | Magnetic materials, their use, processes for their manufacture and electrical machine containing a magnetic material |
CN104399966B (en) * | 2014-10-27 | 2016-03-30 | 奚杰 | A kind of containing Fe Nano-Powders powder metallurgical valve seat |
CN104325150A (en) * | 2014-11-10 | 2015-02-04 | 中国核动力研究设计院 | Preparation process for metal hydride powder |
CN104451341A (en) * | 2014-11-17 | 2015-03-25 | 柳州市俊杰汽配制造有限公司 | Automotive decompression cover |
CN104464995B (en) * | 2014-12-19 | 2016-08-24 | 国网山东省电力公司莱芜供电公司 | A kind of composite transformer magnetic material and preparation method thereof |
CN104550933A (en) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 铜陵市经纬流体科技有限公司 | High-temperature resistant and high-pressure resistant powder metallurgy material for valve and preparation method of high-temperature and high-pressure resistant powder metallurgy material |
CN104561764B (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-31 | 吴江华诚复合材料科技有限公司 | A kind of electrical equipment alloy material and preparation method thereof |
CN104561773B (en) * | 2015-01-28 | 2017-05-24 | 南通惠宇机床有限公司 | Powder metallurgy material for molds and preparation method thereof |
US9764384B2 (en) | 2015-04-14 | 2017-09-19 | Honeywell International Inc. | Methods of producing dispersoid hardened metallic materials |
US20170066022A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-09 | Siemens Energy, Inc. | Methods for removing tramp elements from alloy substrates |
CN105420559A (en) * | 2015-11-23 | 2016-03-23 | 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 | Shock-preventive solar energy module capable of effectively preventing side frame oxide film from cracking |
FR3044581B1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-12-22 | Commissariat Energie Atomique | DIFFERENTIAL COMPRESSION TOOL OF A POWDERY MATERIAL COMPRISING A DEFORMABLE MEMBRANE |
CN105525206A (en) * | 2015-12-30 | 2016-04-27 | 太仓卡斯特姆新材料有限公司 | Anti-fatigue composite metal material |
DE102016202837A1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-08-24 | MTU Aero Engines AG | Heat treatment process for nickel base superalloy components |
CN105695868A (en) * | 2016-02-29 | 2016-06-22 | 祝凤金 | Metal alloy material and smelting process and application thereof |
DE102016002830B4 (en) * | 2016-03-09 | 2020-03-05 | TWI GmbH | Manganese-containing raw material for the production of a light metal alloy, process for its production and its use, produced by powder metallurgy |
CN105925886A (en) * | 2016-05-30 | 2016-09-07 | 含山县林头环宇铸造厂 | Raw material formula of high-strength flywheel casting and production technology thereof |
CN105861947A (en) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 芜湖三刀材料科技有限公司 | Novel metal surface composite material and preparation method |
CN106011718A (en) * | 2016-06-02 | 2016-10-12 | 芜湖三刀材料科技有限公司 | Black metal surface treatment material and preparation method |
CN105862032A (en) * | 2016-06-02 | 2016-08-17 | 芜湖三刀材料科技有限公司 | Metal surface wear-resistant coating and preparation method thereof |
CN106048445A (en) * | 2016-07-07 | 2016-10-26 | 无锡戴尔普机电设备有限公司 | Novel air regulation valve stop piece material |
CN106048375A (en) * | 2016-08-15 | 2016-10-26 | 苏州润利电器有限公司 | Double-layer composite high-performance casting alloy for electric fittings |
CN106282660A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 苏州润利电器有限公司 | A kind of electrical accessorie two-layer compound high performance alloys |
CN106273887A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 苏州润利电器有限公司 | A kind of hardware stamping part two-layer compound durable alloy |
CN106273886A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 苏州润利电器有限公司 | A kind of hardware stamping safe alloy of part two-layer compound |
CN106273885A (en) * | 2016-08-15 | 2017-01-04 | 苏州润利电器有限公司 | A kind of hardware stamping part two-layer compound high-strength alloy |
CN106077585A (en) * | 2016-08-15 | 2016-11-09 | 苏州润利电器有限公司 | A kind of efficient casting alloy of electrical accessorie two-layer compound |
CN106521363A (en) * | 2016-11-08 | 2017-03-22 | 西安科技大学 | Modified hard alloy and preparing method thereof |
CN106555119A (en) * | 2016-11-29 | 2017-04-05 | 张家港市鑫华易金属材料有限公司 | A kind of heat insulation and wear resistance type composite material |
CN106868501B (en) * | 2017-03-02 | 2018-12-21 | 重庆理工大学 | A kind of surface alloying coating, preparation method and die surface processing method |
CN106801225B (en) * | 2017-03-02 | 2018-12-04 | 重庆理工大学 | laser alloy coating, preparation method and laser alloying method |
CN106868500B (en) * | 2017-03-02 | 2018-12-21 | 重庆理工大学 | A kind of surface alloying coating, preparation method and mold electron beam alloyage method |
CN106868502B (en) * | 2017-03-02 | 2019-01-01 | 重庆理工大学 | Hot-work die laser alloying coating and preparation method and laser alloying method |
CN106833045B (en) * | 2017-03-02 | 2019-03-01 | 重庆理工大学 | Electron beam alloyage coating, preparation method and the alloyage process on surface |
CN107057413B (en) * | 2017-03-15 | 2019-08-09 | 重庆理工大学 | The alloying technology of alloy coating and preparation method thereof and die surface |
CN107083514B (en) * | 2017-04-12 | 2019-01-15 | 深圳市我要模材科技有限公司 | A kind of steel alloy |
CN106984806B (en) * | 2017-06-01 | 2019-04-12 | 惠州春兴精工有限公司 | A kind of metal mixed powder and contact processing method for antenna for mobile phone contact |
DE102017218123A1 (en) | 2017-10-11 | 2019-04-11 | Mahle International Gmbh | Method for producing a valve seat ring by powder metallurgy |
DE102017010910A1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-23 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Pin mill with slices with pins |
CN108014369A (en) * | 2018-01-24 | 2018-05-11 | 山东建筑大学 | A kind of preparation method of the compound bone material of renewable titanium-based |
CN108746594A (en) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 湖南裕丰紧固件有限公司 | A kind of processing technology of self-clinching nut |
US11426818B2 (en) | 2018-08-10 | 2022-08-30 | The Research Foundation for the State University | Additive manufacturing processes and additively manufactured products |
EP4219781A1 (en) * | 2018-11-16 | 2023-08-02 | The Swatch Group Research and Development Ltd | Metal matrix composite material and method for manufacturing such a material |
RU2705837C1 (en) * | 2018-12-03 | 2019-11-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Composition of additive articles production |
CN109897991B (en) * | 2019-04-28 | 2020-02-14 | 中国矿业大学 | High-entropy grain boundary modified nanocrystalline alloy powder and preparation method thereof |
CN110216275B (en) * | 2019-06-03 | 2022-01-25 | 东睦新材料集团股份有限公司 | Powder metallurgy aluminum-based material and preparation method thereof |
CN110142402B (en) * | 2019-06-03 | 2022-01-25 | 东睦新材料集团股份有限公司 | Powder metallurgy aluminum-based material and preparation method thereof |
CN110216276B (en) * | 2019-06-03 | 2022-01-25 | 东睦新材料集团股份有限公司 | Powder metallurgy aluminum-based material and preparation method thereof |
DE102020116865A1 (en) | 2019-07-05 | 2021-01-07 | Vdm Metals International Gmbh | Nickel-based alloy for powders and a process for producing a powder |
DE102020116868A1 (en) | 2019-07-05 | 2021-01-07 | Vdm Metals International Gmbh | Nickel-cobalt alloy powder and method of manufacturing the powder |
CN110202131A (en) * | 2019-07-12 | 2019-09-06 | 河南工业大学 | A kind of preparation method of diamond composition |
CN111020372B (en) * | 2019-11-05 | 2021-03-23 | 上海海隆石油钻具有限公司 | Hard alloy |
DE102020207910A1 (en) | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel-based alloy, powder, process and component |
CN112403105B (en) * | 2020-10-30 | 2022-04-29 | 西北有色金属研究院 | Low-roughness small-aperture stainless steel porous sheet and preparation method thereof |
CN112404439A (en) * | 2020-11-18 | 2021-02-26 | 贵州振华电子信息产业技术研究有限公司 | High-voltage tantalum powder for capacitor, preparation method thereof and capacitor |
CN112341302A (en) * | 2020-11-25 | 2021-02-09 | 中国人民解放军陆军工程大学 | Reaction material with tantalum hydride as modified filler and preparation method thereof |
CN113737080A (en) * | 2021-09-03 | 2021-12-03 | 浙江天鸿传动机械有限公司 | High-strength wear-resistant gear material and preparation method thereof |
CN116251963B (en) * | 2023-01-13 | 2024-08-09 | 吉林大学 | Nickel-manganese-tin-cobalt alloy with room temperature magnetic phase change performance and efficient additive manufacturing method and application thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3522115A (en) * | 1968-08-02 | 1970-07-28 | Burgess Norton Mfg Co | Powder metallurgy method of forming an age hardenable ferrous alloy |
FR2159746A5 (en) * | 1971-11-10 | 1973-06-22 | Ugine Kuhlmann | Sintering process - for mfr of articles from a stellite alloy |
JP2001098301A (en) * | 1999-09-29 | 2001-04-10 | Daido Steel Co Ltd | Granulated powder for high density sintered body and sintered body using same |
US6890971B2 (en) * | 2001-07-03 | 2005-05-10 | Steward Advanced Materials, Inc. | Method for making radiation absorbing material (RAM) and devices including same |
DE10331785B4 (en) * | 2003-07-11 | 2007-08-23 | H. C. Starck Gmbh & Co. Kg | Process for producing fine metal, alloy and composite powders |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101421772B1 (en) * | 2010-11-19 | 2014-07-22 | 울산대학교 산학협력단 | Method of manufacturing the Fe-Cr-Al base alloy powder for porous structure |
KR20210084153A (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-07 | 한국과학기술연구원 | METHOD FOR SYNTHESIZING Cu1.81S WHICH ONE KIND OF COPPER SULFIDE |
Also Published As
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